Астрономы нашли самую маленькую мертвую звезду

Это белый карлик, сверхплотное коллапсированное ядро ​​звезды в диапазоне масс Солнца, но его диаметр составляет всего 4280 километров. Это также самый массивный белый карлик, который мы когда-либо видели, его частота примерно в 1,35 раза больше массы Солнца.

Просто найдите секунду, чтобы осознать это - чуть больше массы нашего Солнца, упакованного в сферу, лишь немного превышающую размер нашей Луны. Довольно невероятно, не правда ли?

И белый карлик, названный ZTF J1901 + 1458 и находятся около 130 световых лет от нас. Его плотность и масса ставят его прямо на границу предела Чандрасекара - максимальной массы, которую может иметь белый карлик, прежде чем он станет настолько нестабильным, что взорвется впечатляющей сверхновой.

"Мы поймали этот очень интересный объект, который не был достаточно массивным, чтобы взорваться", - сказала астрофизик-теоретик Илария Каяццо из Калифорнийского технологического института. "Мы исследуем, насколько массивным может быть белый карлик".

Белые карлики - самый маленький класс мертвых звезд в континууме мертвых звезд. Они образованы из коллапсирующих ядер звезд, масса которых в восемь раз превышает массу Солнца; когда эти звезды заканчивают свою продолжительность жизни на главной последовательности (ядерный синтез), они сдувают свой внешний материал, а оставшееся ядро, больше не поддерживаемое внешним давлением термоядерного синтеза, коллапсирует в сверхплотный объект.

Вплоть до предела Чандрасекара, около 1,4 солнечной массы, то, что называется давлением вырождения электронов, удерживает белый карлик от дальнейшего коллапса под действием собственной гравитации. При определенном уровне давления электроны отделяются от своих атомных ядер - и, поскольку идентичные электроны не могут занимать одно и то же пространство, эти электроны обеспечивают внешнее давление, которое не дает звезде схлопнуться.

Однако множество белых карликов существует в двойных системах. Это означает, что они заперты в орбитальном танце с другой звездой. Если две звезды находятся достаточно близко, белый карлик будет откачивать материал из своего двойного компаньона, процесс, который может опрокинуть мертвую звезду за предел Чандрасекара, часто вызывая сверхновую типа Ia.

ZTF J1901 + 1458 кажется частным случаем.

Согласно анализу команды, белый карлик является продуктом слияния двух меньших белых карликов; вместе они были недостаточно массивны, чтобы достичь предела Чандрасекара и произвести сверхновую типа Ia.

Звезде всего около 100 миллионов лет, с безумным магнитным полем для белого карлика, примерно в миллиард раз более мощным, чем Солнце. Она также имеет экстремальное вращение, вращаясь каждые семь минут. Это не самое быстрое вращение белого карлика, но оно есть. Эти характеристики предполагают слияние в прошлом.

То, что происходит с этого момента, может быть просто захватывающим.

"Это очень умозрительно, но вполне возможно, что белый карлик достаточно массивен, чтобы в дальнейшем коллапсировать в нейтронную звезду", - объяснил Каяццо.

"Она настолько массивна и плотна, что в ее ядре электроны захватываются протонами в ядрах с образованием нейтронов. Поскольку давление электронов противодействует силе гравитации, сохраняя звезду нетронутой, ядро ​​коллапсирует, когда достаточно большое количество электронов удаляются ".

Нейтронные звезды - даже более плотные, чем белые карлики, и поддерживаемые давлением нейтронного вырождения - образуются, когда звезда, масса которой в 8–30 раз превышает массу Солнца, достигает конца своей жизни. Как только оно становится каблуэем, сдувая свой внешний материал, ядро ​​звезды коллапсирует в нейтронную звезду.

ZTF J1901 + 1458, если анализ группы верен, предлагает другой путь формирования для примеров этих экстремальных объектов с меньшей массой.

Это, в свою очередь, может означать, что ZTF J1901 + 1458 и другие подобные звезды могут многое рассказать нам о типах двойных белых карликов, которые превращаются в нейтронные звезды. Команда надеется их найти.