Звезды-гиганты проходят процедуру похудения

Астрономы Сиднейского университета впервые обнаружили более тонкий красный гигант. Эти звезды претерпели резкое похудение, возможно, из-за присутствия жадного соседа. Опубликованное в журнале Nature Astronomy открытие является важным шагом вперед к пониманию жизни звезд Млечного Пути — наших ближайших звездных соседей. В нашей галактике обнаружены миллионы «красных гигантов». Эти холодные и светящиеся объекты — то, чем станет наше Солнце через четыре миллиарда лет. В течение некоторого времени астрономы предсказывали существование более тонких красных гигантов. Обнаружив некоторые из них, команда Сиднейского университета, наконец, может подтвердить их существование.

«Это как найти Уолдо», — сказал ведущий автор, доктор философии. кандидат г-н Ягуан Ли из Сиднейского университета. «Нам очень повезло найти около 40 более тонких красных гигантов, спрятанных в море обычных гигантов. Более тонкие красные гиганты либо меньше по размеру, либо менее массивны, чем обычные красные гиганты». Как и почему они похудели? Большинство звезд на небе находятся в двойных системах — две звезды, гравитационно связанные друг с другом. Когда звезды в тесных двойных системах расширяются, как это происходит со старением звезд, некоторое количество вещества может достичь гравитационной сферы своего компаньона и быть высосано прочь. «В случае относительно крошечных красных гигантов мы думаем, что у них может быть компаньон», — сказал г-н Ли.

Внутригалактическая охота за сокровищами

Команда проанализировала архивные данные космического телескопа НАСА «Кеплер». С 2009 по 2013 год телескоп непрерывно регистрировал колебания блеска десятков тысяч красных гигантов. Используя этот невероятно точный и большой набор данных, команда провела тщательную перепись этого звездного населения, создав основу для выявления любых выбросов. Было обнаружено два типа необычных звезд: очень маломассивные красные гиганты и малосветящиеся (более тусклые) красные гиганты. Звезды с очень малой массой весят всего от 0,5 до 0,7 массы Солнца — примерно половина веса нашего Солнца. Если бы звезды с очень малой массой внезапно не потеряли в весе, их массы указывали бы на то, что они старше возраста Вселенной, а это невозможно.

«Итак, когда мы впервые получили массы этих звезд, мы подумали, что с измерением что-то не так», — сказал г-н Ли. — А оказалось, что не было. С другой стороны, неяркие звезды имеют нормальную массу от 0,8 до 2,0 масс Солнца. «Однако они гораздо менее «гигантские», чем мы ожидаем», — сказал соавтор исследования доктор Саймон Мерфи из Университета Южного Квинсленда. «Они несколько похудели, и, поскольку они меньше, они также тусклее, следовательно, «недостаточно светящиеся» по сравнению с обычными красными гигантами». Было обнаружено всего семь таких недосветящихся звезд, и авторы подозревают, что в выборке скрывается гораздо больше. «Проблема в том, что большинство из них очень хорошо сливаются с окружающими. Найти их было настоящей охотой за сокровищами», — сказал доктор Мерфи. Эти необычные точки данных нельзя было объяснить простыми ожиданиями от звездной эволюции. Это привело исследователей к выводу, что должен работать другой механизм, заставляющий эти звезды подвергаться резкой потере веса: кража массы ближайшими звездами.

Звездная перепись населения

Исследователи полагались на астеросейсмологию — изучение звездных вибраций — для определения свойств красных гигантов. Традиционные методы изучения звезд ограничены свойствами их поверхности, например, поверхностной температурой и светимостью. Напротив, астеросейсмология, использующая звуковые волны, исследует эти слои. «Волны проникают внутрь звезды, давая нам богатую информацию о другом измерении», — сказал г-н Ли. С помощью этого метода исследователи смогли точно определить этапы эволюции, массы и размеры звезд. И когда посмотрели на распределения этих свойств, то сразу заметили нечто необычное: некоторые звезды имеют крошечные массы или размеры. «Это очень необычно для аспиранта сделать такое важное открытие», — сказал профессор Тим Беддинг, научный руководитель г-на Ли. «Тщательно проанализировав данные космического телескопа НАСА «Кеплер», Ягуанг обнаружил то, что пропустили все остальные».

Источник