Астрономы нашли одну из редчайших комбинаций классов звёзд: белый карлик-пульсар
Когда астрономы говорят о «конечных состояниях» звёздной эволюции, на ум приходят несколько категорий небесных тел: чёрные дыры, нейтронные звезды/пульсары и белые карлики. А что, если одна звезда одновременно достигнет двух из этих состояний? Именно такой случай произошёл с пульсаром белого карлика под названием J191213.72–441045.1 (сокращённо J1912–4410). Он — часть бинарной пары, в которую входит красная карликовая звезда.
J1912–4410 размером с Землю, а массой сравнимо с Солнцем. При этом он намного холоднее Солнца, и окружён невероятно сильным магнитным полем, как у всех пульсаров. Он вращается вокруг своей оси в 300 раз быстрее, чем Земля. Каждые 5,5 минут он выбрасывает в космос вещество. Это и придаёт белому карлику сходство с пульсаром. Однако, несмотря на некоторые из этих характеристик, J1912–4410 определённо не нейтронная звезда. Она ведёт себя как пульсар, но выглядит как белый карлик.
Этот недавно открытый белый карлик-пульсар — второй известный подобный объект в галактике. Первый называется AR Sco, он был обнаружен в 2016 году. Теперь, имея выборку из двух объектов, астрономы могут сделать некоторые выводы об этих телах. Эти быстро вращающиеся, сгоревшие остатки высокомагнитных звёзд обстреливают своих красных карликов-компаньонов мощными пучками электрических частиц и излучения. Этот процесс заставляет всю систему резко увеличивать и уменьшать яркость через регулярные промежутки времени.
По словам Ингрид Пелисоли из Уорикского университета, пока неясно, что создаёт такое сильное магнитное поле у белого карлика-пульсара. «Происхождение магнитных полей — это большой открытый вопрос во многих областях астрономии, и это особенно верно для белых карликовых звёзд, — сказала она. — Магнитные поля белых карликов могут быть более чем в миллион раз сильнее, чем магнитное поле Солнца, и модель динамо помогает объяснить этот феномен. Открытие J1912–4410 стало важнейшим шагом вперёд в этой области».
Кристаллизация в белом карлике. Два известных белых карлика-пульсара могут внутри быть чем-то подобным
Как правило, магнитные поля белых карликов в миллион раз сильнее земного. Последние исследования показывают, что механизм генерации магнитного поля в звезде, скорее всего, похож на тот, что работает и внутри нашей планеты. По сути, движение материи внутри небесного приводит к возникновению электрических токов, которые в свою очередь генерируют магнитные поля. Однако у белых карликов это поле гораздо сильнее.
Астрономы считают, что электрические токи вызваны конвективным движением в ядре белого карлика. Эти конвективные токи вызваны выделением тепла из застывающего ядра. Поскольку белый карлик — это остывающий остаток звезды, его ядро в конечном итоге «кристаллизуется» по мере остывания. Из-за своего преклонного возраста белые карлики в системах AR Sco и J1912–4410 должны быть довольно холодными. Температура J1912–4410 достаточно низкая, чтобы такая кристаллизация могла произойти (или произойдёт в ближайшее время). Однако это не объясняет полностью всю активность этих двух белых карликов-пульсаров, так что, возможно, они ещё не достигли этой стадии.
Иллюстрация происхождения магнитных полей у белых карликов в тесных двойных звёздах (смотреть против часовой стрелки). Магнитное поле появляется, когда кристаллизующийся белый карлик отъедает материю звезды-компаньона и, как следствие, начинает быстро вращаться. Когда поле белого карлика соединяется с полем вторичной звезды, перенос массы прекращается на относительно короткий период времени.
Оказывается, что звёздные компаньоны белых карликов также играют определённую роль в этом процессе, говорит Пелисоли. «Их компаньоны должны располагаться достаточно близко, чтобы гравитационное притяжение белого карлика в прошлом было достаточно сильным, чтобы захватить массу компаньона, и это заставляет их быстро вращаться, — отметила она. — Все эти предсказания справедливы для нового найденного пульсара: белый карлик холоднее 13 000 К, вращается вокруг своей оси раз в пять минут, а гравитационное притяжение белого карлика оказывает сильное влияние на компаньона».
