Звезда, по-стара от Вселената? Учени разрешиха загадката
Който обича да гледа звездите на нощното небе, е добре да знае, че ако вижда една, пред него често има две, но това не се забелязва с просто око, защото те са далеч.
Тази подробност бе ключът към необичайна, десетилетна загадка, която може да бъде разрешена след изследване на учени от Центъра за астрофизика към Астрофизичната обсерватория на "Смитсониън" и обсерваторията на "Харвард колидж".
Астрономите дълго засичаха звезди, данните за които говореха за възраст от над 14-15 млрд. години - а това би означавало, че са се появили преди Вселената, и би объркало представите на хората как се е зародил светът, от който са малка частичка. С други думи, звездите биха били твърде малки, за да съществуват.
За щастие предположението се оказа невярно.
"Невъзможното" бяло джудже
Когато жизненият цикъл на звезди като Слънцето приключи, след нея остава бяло джудже, което изстива в продължение на милиарди години. Авторите, според публикувано от "Харвард" съобщение, оценяват шанса звездата да се превърне в бяло джудже, докато умира, на 97%.
Масата на бялото джудже се базира на тази на звездата в "активната" форма, в която е било преди това; съотношението означава, че учените могат да използват масата на звездата, за да изчислят възрастта ѝ.
За последното десетилетие обаче бяха засечени над 100 джуджета с толкова ниска маса, че възрастта им надхвърля 13.8-те млрд. години, определени като "началото". Това са т. нар. бели джуджета с изключително малка маса - в пъти тази на Слънцето. Законите на астрономията предполагат, че за охлаждане и загуба на материя в такива мащаби е нужно повече време, отколкото е имал Вселената след Големия взрив.
На такива тела се е натъкнал екипът, воден от египтянина Карим ел Бадри от Харвардския университет. Той ги наблюдава в особен режим - много рядък тип двоична звездна система.
Обяснението
Зад последния израз се крие много често срещано явление: двоичните звездни системи са две звезди, които орбитират една около друга. Една от хипотезите е, че такива системи се формират при раждането на звезди, когато две (или повече) се появят на достатъчно малко разстояние една от друга и си взаимодействат чрез зараждащата се гравитация (в науката, но и художествената литература, има и положения с три звезди).
| Смята се, че около 8% от всички звезди във Вселената са част от система с други звезди. Около 40% от звездите на "нощното небе" (видимите от Земята) всъщност са двоични системи, а само изглеждат като една. |
В предишни проучвания са се появявали случаи на бели джуджета с изключително малка маса, които са в звездна двойка, но изчисленото разстояние между двете космически тела е твърде голямо, за да отклонява едната звезда масата на другата.
"Нещо липсва в разбирането ни как се формират белите джуджета с малка маса или как (работят) двоичните взаимодействия," бе изводът на изследователя Кенто Масуда от университета в Принстън, САЩ, след едно от тези проучвания.
Хипотезата бе, че ако в такава двоична система въпросното бяло джудже взаимодейства с друга звезда, тя ще притегли масата му по-бързо, отколкото други условия. Наблюденията обаче на пръв поглед я опровергаваха: звезди като Слънцето може и да не отнемат от масата та бели джуджета, а в други случаи джуджета с ниска маса са в двоични системи с "нормални".
Как си влияят звездите
Ел Бадри е първият, успял да я потвърди. Приносът му е, че успява да наблюдава преходни фази, в които установява как звездите в такива системи си влияят.
С данни от "Гая", космическата обсерватория на Европейската космическа агенция - той първо свежда милиард наблюдавани звезди до 50, а след това до 21 потенциални кандидата, които се оказват звездите във фаза, преди да станат джуджета с малка маса. "Бяха по-раздути от (обичайните) джуджета. Бяха в яйцевидна форма, защото гравитационната тяга на другата звезда изкривява сферичната им форма." Наблюдението показва как 13 от звездите все още губят маса, придърпвана от звездата "съсед", а други осем вече не губят. Изследваните джуджета в категорията са с маса средно 0.15 пъти тази на слънцето, а спътниците им - средно 0.8 пъти. Различнията в развитието им дава възможност да се наблюдават преходни състояния в тези системи - преди джуджето да започне да губи материя.
С тези наблюдения учените получават доказателства за "катаклизмични променливи" - периодични изригвания на белите джуджета, при които те натрупват материал от съседната и това променя яркостта (оттам идва и името на термина). Понякога се при такъв катаклизъм се наблюдава и обратният процес, при който масата на изригналото бяло джудже всъщност намалява за сметка на другата звезда.
За Ел Бадри, чието изследване е публикувано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, астрономията може да е като зоологията:
"Отиваш в джунглата и намираш организъм. Описваш колко е голям, колко тежи - и след това преминаваш към друг организъм. Виждаш всички различни типове обекти и трябва да събереш парчетата, за да видиш как са свързани."