Астрономы из Университета Торонто совершили прорыв в понимании звёздной эволюции, обнаружив первые пары белых карликов и звёзд главной последовательности в молодых звёздных скоплениях. Это открытие, опубликованное в The Astrophysical Journal, может помочь учёным преодолеть разрыв между самыми ранними и последними стадиями двойных звёздных систем, что имеет важное значение для понимания формирования звёзд, эволюции галактик и создания большинства элементов в периодической таблице.
Двойные звёзды, вращающиеся вокруг общего центра тяжести, являются распространённым явлением во Вселенной. Почти половина всех звёзд, похожих на Солнце, имеет по крайней мере одну звезду-компаньона. Более массивные звёзды в этих системах обычно живут меньше и проходят стадии эволюции быстрее, чем их менее массивные компаньоны. Когда массивная звезда приближается к концу своей жизни, она расширяется во время фазы красного гиганта или асимптотической ветви гигантов. В тесных двойных системах это расширение может привести к фазе общей оболочки, когда обе звезды оказываются обёрнутыми в один и тот же материал.
Источник: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Olofsson et al / Robert Cumming
Фаза общей оболочки остаётся одной из самых больших загадок в астрофизике, поскольку учёные до сих пор не понимают, как звёзды, сближающиеся в течение этого периода, влияют на последующую эволюцию. Обнаружение двойных систем с пост-общей оболочкой, содержащих как «мертвый» звёздный остаток (белый карлик), так и «живую» звезду (звезду главной последовательности), может помочь разрешить эту загадку.
«Двойные звёзды играют огромную роль во Вселенной. Эта наблюдательная выборка знаменует собой первый важный шаг на пути к тому, чтобы позволить проследить полные жизненные циклы двойных звёзд и, как мы надеемся, позволит ограничить самую загадочную фазу звёздной эволюции», — говорит ведущий автор Стефани Грондин, аспирант кафедры астрономии и астрофизики в Университете Торонто.
Исследователи использовали машинное обучение для анализа данных из трёх основных источников: миссии Gaia Европейского космического агентства, а также наблюдений обзоров 2MASS и Pan-STARRS1. Этот объединённый набор данных позволил команде идентифицировать 52 потенциальные двойные системы в 38 звёздных скоплениях, что значительно увеличивает количество известных пар, состоящих из белого карлика и звезды главной последовательности.
Это открытие может помочь объяснить космические события, такие как взрывы сверхновых и гравитационные волны, поскольку считается, что двойные системы, содержащие одну или несколько таких компактных мертвых звёзд, являются источником этих явлений. Продолжающееся исследование этих систем может обеспечить новое понимание экстремальной фазы звёздной эволюции и помочь учёным ответить на некоторые из самых больших вопросов в астрофизике.