Международная группа исследователей с помощью астрономов-любителей открыла уникальную двойную звездную систему: первую известную такую систему, в которой одна звезда полностью затмевает другую. Это тип двухзвездной системы, известной как катаклизмическая переменная, где одна сверхплотная белая карликовая звезда крадет газ у своей звезды-компаньона, эффективно «каннибализируя» его.Система также могла бы стать важной лабораторией для изучения вспышек сверхъярких сверхновых, которые являются жизненно важным инструментом для измерения расширения Вселенной.
Подробности нового исследования будут опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.Система, получившая название Gaia14aae, расположена примерно в 730 световых годах от нас в созвездии Дракона. Он был обнаружен спутником Gaia Европейского космического агентства в августе 2014 года, когда за один день внезапно стал в пять раз ярче.Астрономы во главе с Кембриджским университетом проанализировали информацию, полученную от Гайи, и определили, что внезапная вспышка произошла из-за того, что белый карлик, который настолько плотен, что чайная ложка материала из него весит как слон, является пожирая своего более крупного товарища.
Дополнительные наблюдения за системой, проведенные Центром задней астрофизики (CBA), объединяющим любителей и профессиональных астрономов, показали, что система представляет собой редкую затменную двойную систему, в которой одна звезда проходит прямо перед другой, полностью блокируя ее, когда смотреть с Земли. Две звезды вращаются вокруг друг друга, поэтому полное затмение происходит примерно каждые 50 минут.«Редко можно увидеть такую хорошо выстроенную бинарную систему», — сказала доктор Хизер Кэмпбелл из Кембриджского института астрономии, возглавлявшая кампанию по отслеживанию Gaia14aae. «Благодаря этому мы можем измерить систему с большой точностью, чтобы выяснить, из чего сделаны эти системы и как они развивались.
Это захватывающая система — из нее можно многому научиться».Используя спектроскопию телескопа Уильяма Гершеля на Канарских островах, Кэмпбелл и ее коллеги обнаружили, что Gaia14aae содержит большое количество гелия, но не содержит водорода, что весьма необычно, поскольку водород является наиболее распространенным элементом во Вселенной. Отсутствие водорода позволило им классифицировать Gaia14aae как очень редкий тип системы, известный как AM Canum Venaticorum (AM CVn), тип системы катаклизмических переменных, в которой обе звезды потеряли весь свой водород. Это первая известная система AM CVn, в которой одна звезда полностью затмевает другую.
«Это действительно здорово, что в первый раз, когда в одной из этих систем было обнаружено, что одна звезда полностью затмевает другую, это открытие сделали астрономы-любители и предупредили нас», — сказал Кэмпбелл. «Это действительно подчеркивает жизненно важный вклад астрономов-любителей в передовые научные исследования».Системы AM CVn состоят из маленького горячего белого карлика, пожирающего своего более крупного спутника.
Гравитационные эффекты от горячего и сверхплотного белого карлика настолько сильны, что заставили звезду-компаньон раздуваться, как массивный воздушный шар, и двигаться к нему.Звезда-компаньон примерно в 125 раз больше нашего Солнца и возвышается над крошечным белым карликом размером с Землю — это похоже на сравнение воздушного шара и мрамора.
Однако звезда-компаньон легка и весит всего один процент от массы белого карлика.
Системы AM CVn высоко ценятся астрономами, поскольку они могут содержать ключ к одной из величайших загадок современной астрофизики: что вызывает взрывы сверхновых? Этот тип сверхновых, который встречается в двойных системах, важен для астрофизики, поскольку их чрезвычайная яркость делает их важным инструментом для измерения расширения Вселенной.В случае Gaia14aae неизвестно, столкнутся ли две звезды и вызовут взрыв сверхновой, или же белый карлик сначала полностью сожрет своего компаньона.«Время от времени такие двойные системы могут взорваться как сверхновые, поэтому изучение Gaia14aae помогает нам понять самые яркие взрывы во Вселенной», — сказал доктор Морган Фрейзер из Института астрономии.
«Это изящная система: очень редкий тип двойной системы, в которой составляющие звезды обращаются по орбите быстрее, чем минутная стрелка часов, и ориентированы так, что одна затмевает другую», — сказал профессор Том Марш из Университета Уорика. «Мы сможем измерить их размеры и массу с более высокой точностью, чем любая подобная система; это пробуждает аппетит ко многим новым открытиям, которые я ожидаю от спутника Gaia».«Это потрясающий первый улов для Gaia, но мы хотим, чтобы он был первым из многих», — сказал доктор Саймон Ходжкин из Института астрономии, который возглавляет поиск новых транзиентов в данных Gaia. «Gaia уже обнаружила сотни переходных процессов за первые несколько месяцев своей работы, и мы знаем, что нам предстоит найти еще много других».Миссия Gaia, финансируемая Европейским космическим агентством и с участием ученых со всей Европы, состоит в том, чтобы создать самую большую, самую точную трехмерную карту Млечного Пути, которую когда-либо пытались сделать.
Во время своей пятилетней миссии, которая началась в конце 2013 года, камера Gaia с миллиардом пикселей будет обнаруживать и очень точно измерять движение звезд по их орбите вокруг центра галактики. Он будет наблюдать каждую из миллиарда звезд около ста раз, помогая нам понять происхождение и эволюцию Млечного Пути.Исследование было поддержано ESA Gaia, DPAC и DPAC Photometric Science Alerts Team. DPAC финансируется национальными учреждениями, в частности учреждениями, участвующими в Многостороннем соглашении Gaia.
В последующей кампании использовались несколько профессиональных телескопов, в том числе те, что расположены на Канарских островах, где время наблюдений было доступно через Международную программу времени.
