RW Space

Обнаружена рекордная двойная система с таким крутым вращением, что оба объекта могут удобно поместиться внутри Солнца.

Называется ZTF J2020+5033, находится всего в 457 световых годах от нас и состоит из коричневый карлик с большой массой и красный карлик с малой массой вращаются вокруг друг друга по головокружительной 1,9-часовой орбите. Это самая близкая орбита, на которой был обнаружен коричневый карлик, более чем в 7 раз, что делает расстояние между двумя объектами меньше половины радиуса Солнца.

Очень мало коричневых карликов было обнаружено на близком расстоянии. двойные с другими маленькими звездами. ZTF J2020+5033, по словам группы под руководством астрофизика Карима Эль-Бадри из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, может дать нам некоторые подсказки относительно того, почему.

Открытие было представлено в The Open Journal. астрофизики и доступен на сервере препринтов arXiv.

Коричневые карлики технически не подпадают под определение звезд, занимая не совсем ту и другую зону между крошечными звездами и массивными планетами. Их масса примерно от 13 до 80 раз превышает массу Юпитера, и они достаточно массивны, чтобы воспламенить синтез дейтерия в своих ядрах, но не водорода, питающего полные звезды.

Из-за того, что они довольно маленькие и тусклые, их трудно заметить. Мы знаем около 5000 коричневых карликов в Млечном Пути, и большинство из них изолированы, просто болтаются сами по себе. Только около 1 процента звезд, подобных Солнцу, и звезд с меньшей массой находятся в двойных системах с коричневыми карликами в пределах нескольких астрономических единиц.

Тем не менее астрономы ищут эти двойные системы. Пара коричневых карликов, взаимодействующих со звездой-компаньоном, может помочь нам измерить их свойства и лучше понять их формирование и эволюцию.

Эль-Бадри и его коллеги отправились на поиски маломассивных двойных систем, среди которых может быть коричневый карлик. с помощью Zwicky Transient Facility и обнаружил ZTF J2020+5033. Последующее исследование с использованием различных наборов данных, включая данные Gaia, позволило им получить точные измерения системы и подтвердить ее характеристики.

Красный карлик системы также относительно мал – всего 17,6% радиуса и 13,4% массы Солнца.

Коричневый карлик, с другой стороны, находится прямо на краю верхнего предела массы этих загадочных объектов: его масса примерно равна радиусу Юпитера, но в 80,1 раза больше его массы.

Другие свойства предполагают, что оба объекта также довольно старые, что вызывает вопросы о том, как они оказались там, где они есть. Эль-Бадри и его коллеги считают, что когда-то оба объекта были значительно больше, чем они есть на самом деле, а это означает, что когда-то они были как минимум в 5 раз дальше друг от друга.

Когда материал звезды улетает, он замедляется магнитным полем звезды на значительном расстоянии, прежде чем наконец ускользает. Подобно тому, как вращающийся фигурист замедляется, вытягивая руки, такое распределение массы замедляет вращение звезды, что уменьшает орбиту в случае двойных звезд. Исходя из узкой орбиты в этой двойной системе, такое ‘магнитное торможение’ представляется эффективным процессом даже для звезд малой массы и коричневых карликов.

Это означает, что в будущем орбита ZTF J2020+5033 должна продолжать сокращаться. Хотя он меньше и менее массивен, чем красный карлик, коричневый карлик имеет немного более высокую поверхностную гравитацию; это, в свою очередь, означает, что коричневый карлик начнет воровать материал у красного карлика по мере их сближения.

Если магнитное торможение играет роль в затухающей орбите, этот перенос массы должен начаться в течение нескольких десятки миллионов лет. Нас не будет рядом, чтобы увидеть это, но обнаружение системы так близко от нас предполагает, что эти тесные двойные системы с малой массой относительно распространены. Возможно, мы не нашли многих из них, потому что они такие тусклые.

Однако наши совершенствующиеся технологии телескопов могут открыть их нам очень скоро, что позволит ученым провести более глубокое исследование магнитного торможения в крошечные звезды.

Исследование отправлено в Открытый журнал астрофизики и доступно на arXiv.