Быстро вращающийся белый карлик — размером с Землю, но в 200 000 раз массивнее
Белый карлик, который совершает полный оборот вокруг своей оси за 25 секунд, является самым быстро вращающимся подтвержденным белым карликом.
Астрономы впервые установили период вращения звезды, подтвердив его как чрезвычайно редкий пример системы с магнитным пропеллером: белый карлик вытягивает газовую плазму из ближайшей звезды-компаньона и выбрасывает ее в космос со скоростью около 3000 километров в секунду.
Это всего лишь второй белый карлик с магнитным пропеллером, который был идентифицирован более чем за семьдесят лет благодаря комбинации мощных и чувствительных инструментов. Исследование проводилось Уорикским университетом совместно с Шеффилдским университетом и финансировалось Советом по науке и технологиям (STFC).
Белый карлик — это звезда, которая сожгла все свое топливо и сбросила свои внешние слои, а теперь претерпевает процесс сжатия и охлаждения в течение миллионов лет. Звезда, которую наблюдала команда астрономов, названная LAMOST J024048.51 + 195226.9 — или J0240 + 1952 для краткости, имеет размер Земли, но считается, что она по крайней мере в 200000 раз массивнее. Это часть двойной звездной системы, и ее огромная гравитация вытягивает материал в виде плазмы из более крупной звезды-компаньона.
В прошлом эта плазма падала на экватор белого карлика с высокой скоростью, обеспечивая энергию, которая придавала ему головокружительно быстрое вращение. В то время, как один оборот планеты Земля занимает 24 часа, у J0240 + 1952 на это уходит всего 25 секунд. Это почти на 20% быстрее, чем у подтвержденного белого карлика с наиболее сопоставимой скоростью вращения, который совершает один оборот чуть более чем за 29 секунд.
В какой-то момент своей эволюционной истории J0240 + 1952 развил сильное магнитное поле. Магнитное поле действует как защитный барьер, заставляя большую часть падающей плазмы отталкиваться от белого карлика. Остальное потечет к магнитным полюсам звезды. Она собирается в ярких пятнах на поверхности звезды, и по мере того, как они вращаются, появляются и исчезают из поля зрения, они вызывают пульсации в свете, который астрономы наблюдают с Земли, которые затем они использовали для измерения вращения всей звезды.
J0240 + 1952 — одна из двух звезд с системой магнитного пропеллера, обнаруженной за последние семьдесят лет. Хотя материал, выбрасываемый звездой, впервые наблюдался в 2020 году, астрономы не смогли подтвердить наличие быстрого вращения, которое является основным компонентом магнитного пропеллера, поскольку пульсации слишком быстрые и тусклые, чтобы другие телескопы могли их наблюдать.
Чтобы впервые визуализировать звезду с такой скоростью вращения, команда ученых Университета Уорика использовала высокочувствительный прибор HiPERCAM. Он был специально установлен на самом большом действующем оптическом телескопе в мире, Gran Telescopio Canarias диаметром 10 метров в Ла-Пальме, чтобы улавливать как можно больше света.
«Мы только второй раз обнаружили одну из этих магнитных пропеллерных систем, так что теперь мы знаем, что это не уникальное явление. Оно устанавливает, что механизм магнитного пропеллера является общим свойством, которое работает в этих двойных системах, если обстоятельства являются подходящими», — говорят астрономы.
Исследование было опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.