Команда американських астрономів виявила дві нові системи зірок, які тісно пов'язані із сильно намагніченими білими карликами. Такі системи називають полярами, але їх рідко знаходять через відсутність спалахів у їхній активності. Вчені виявили їх в каталогу даних телескопа eROSITA з його рентгенівського огляду неба. Причому один з них виявився затемнюваним, яких досі відомо було не більше десятка. Знайдені поляри дослідники описали у роботі, опублікованій на arXiv. Стаття направлена до публікації у The Astrophysical Journal.
Крива блиску ZTFJ0850+0443. Rodriguez et al, 2022
Що таке поляри?
Яскравим джерелом рентгенівського випромінювання у космосі зокрема є один з різновидів катаклізмічних змінних зірок, так званих вибухових змінних, де одним з компонентів системи є сильно намагнічений білий карлик. Зазвичай він знаходиться у парі із зіркою з головної послідовності, але також на пізніх етапах своєї еволюції. Астрономи називають такі системи полярами або зірками типу AM Геркулеса.
І вони дуже цікаві для вчених, адже можуть робити значний внесок у так званий рентгенівський хребет Галактики (Galactic ridge X-ray emission). Та, на відміну від інших змінних зірок, що складаються з двох світил, у таких системах масообмін відбувається під дією сильного магнітного поля. Тобто речовина із зірки головної послідовності, яка переповнила свою порожнину Роша, не просто потрапляє на пов'язаного з нею білого карлика поруч, утворюючи краплеподібну форму, а рухається вздовж силових ліній його магнітного поля. І пару нових таких вдалося знайти астрономам з Каліфорнійського технологічного інституту спільно з колегами з інших американських університетів
Які поляри знайшли астрономи?
У ході свого дослідження вчені відшукали дві системи — ZTFJ0850+0443 і ZTFJ0926+0105. Обидві належать до полярів, однак одна з них, ZTFJ0850+0443, належить до ще більш екзотичного виду таких систем, де компоненти затемнюють один одного. Білий карлик у ній володіє масою близько 0,81 маси Сонця, а зірка-компаньйон має масу приблизно 0,12 маси Сонця. Їхній орбітальний період оцінили у 1,72 години.
Цікаво, що ZTFJ0850+0443 вчені назвали поляром з низькою напруженістю магнітного поля, оцінивши її у 10 мегагаус. У другого поляра, ZTFJ0926+0105, цей параметр оцінили у 26 мегагаус. Масу ж білого карлика у системі визначити не вдалося через відсутність затемнення. Його орбітальний період складає 1,48 години. Швидкість акреції для обох оцінили як 10^-11 та 10^-12 мас Сонця в рік відповідно.
Крива блиску ZTFJ0926+0105. Rodriguez et al, 2022
Як їх шукати?
Як магнітні, так і немагнітні подібні вибухові змінні зазвичай знаходили за допомогою оптичних спостережень за їхніми спалахами: або коли на поверхні білого карлика через акрецію речовини, або в акреційному диску спалахував водень. Втім, для магнітних систем це не надто ефективно, адже через вплив магнітного поля такі спалахи в акреційному диску майже неможливі, а спалахи нових на намагніченому білому карлику рідкісні. При цьому астрономи вважають, що принаймні 36 відсотків таких систем є саме магнітними.
Нові поляри вдалося знайти у рентгенівському огляді неба телескопа eROSITA. Щоб виявити рентгенівське випромінювання саме від акреції матеріалу з однієї зірку на іншу, науковці порівняли дані телескопа із оглядом неба Zwicky Transient Facility (ZTF) в оптичному діапазоні, який здійснює обсерваторія Паломар у Каліфорнії. Так їм вдалося подолати обмеження рентгенівських даних та оптичних спостережень, відібравши кандидатів на поляри у джерелах, які випромінювали в обох діапазонах, тим самим демонструючи характерну полярам поляризацію оптичного випромінювання та рентгенівське випромінювання, яке виникає внаслідок акреції.
Автори сподіваються, що їхній метод поєднання рентгенівських даних з каталогу eROSITA та оптичних з ZTF допоможе подолати похибки у спостереженнях за катаклізмічними змінними і в підсумку допоможе з'ясувати природу магнітних полів на білих карликах, процесів акреції зоряної речовини та еволюції подвійних систем.
У наших картках про життєвий шлях зірок «Як довго живуть зірки?» ми зазначали, що зорі рідко народжуються поодинці. І це дійсно так. Наприклад, нещодавно астрономи вперше зафіксували систему з шести затемнюваних зірок — три пов'язані подвійні системи. А у подвійній системі з білим карликом ще і знайшлася планета розміром з Юпітер.
Що ще у космосі утворює пари?
🤎коричневі карлики, які не змогли стати зірками, але вже замасивні, щоб бути планетами. Вони можуть утворювати пару навіть якщо їх розділяють рекордні 129 астрономічних одиниць
⭐білі карлики, які вже завершують еволюцію, але не розлучаються один з одним і врешті за кількасот тисяч років готуються злитися разом
🤍та набагато більш екстремальні квазари, дві пари яких нещодавно знайшов «Габбл»