Астрономы обнаружили рекордно маленькую звезду

Когда звезды классифицируются по массе, самыми легкими считаются те, чья масса приблизительно равна массе Юпитера (60-90 масс Юпитера), что позволяет им вести реакции слияния ядер водорода. Однако, по размеру, самыми маленькими являются нейтронные звезды, размеры которых могут быть всего несколько или десятков километров. Однако, их вещество находится в состоянии вырождения, и они не создают энергию в своих недрах через ядерные реакции. До недавнего времени красные карлики считались самыми легкими и по массе, и по размеру, сравнимыми с планетой Сатурн.

Группа астрономов под руководством Линь Цзе из Университета Цинхуа обнаружила новую рекордно маленькую по размерам невырожденную звезду в виде горячего субкарлика TMTS J052610.43+593445.1, который входит в двойную систему. Наблюдения за системой проводились с использованием различных телескопов, включая TMTS, ZTF и LJT для фотометрии, а также обсерваторию Кека и Большой Канарский телескоп для спектроскопии.

Система находится на расстоянии 2760 световых лет от Солнца и состоит из горячего субкарлика типа B и невидимого белого карлика из углерода и кислорода. Оба объекта обращаются вокруг общего центра масс по эллиптической орбите с периодом 20,5 минуты. Масса белого карлика составляет 0,735 массы Солнца, а масса субкарлика – 0,361 массы Солнца. Семь земных радиусов составляет радиус субкарлика, что делает его самым маленьким объектом звездного типа. Тем не менее, существует возможность, что это не субкарлик, а белый карлик с гелиевым ядром, имеющий чрезвычайно тонкую и богатую водородом оболочку.

Эта пара звезд прекрасно соответствует одному из теоретических сценариев образования горячих субкарликов. В этом сценарии звезда главной последовательности в паре с белым карликом имеет начальную массу, превышающую критическое значение, при котором происходит гелиевая вспышка в ядре во время фазы красного гиганта. Это может привести к образованию массивного невырожденного гелиевого ядра после выхода из главной последовательности, а белый карлик может проникнуть глубоко в общую оболочку еще до ее сброса, в результате чего образуется ультракороткая система с субкарликом массой от 0,32 до 0,3 массы Солнца.

Предполагается, что примерно через полтора миллиона лет субкарлик выйдет за пределы своей сферы Роша, после чего начнется перенос массы с него на белый карлик, что приведет к образованию системы, аналогичной AM Гончих Псов. При этом орбита системы будет продолжать сокращаться, и субкарлик в конечном итоге превратится в гелиевый белый карлик.