Белые карлики – одни из самых странных объектов во Вселенной. Недавно, астрономы заметили, пожалуй, самого странного из них: мёртвую звезду, которая совершает два оборота в секунду и выкачивает материал из своего компаньона.
Когда звёзды, подобные Солнцу, умирают, они сбрасывают внешние слои своей атмосферы в космическое пространство. После того, как этот процесс заканчивается, остаётся только ядро – раскалённый добела шар углерода и кислорода. Этот шар размером не больше Земли подогревается не реакциями ядерного синтеза, а экзотической квантовой силой, известной как давление вырождения.
Но большинство звёзд имеют компаньонов; у большинства есть братья и сёстры. И эти звёзды могут вращаться вокруг их погибающего соседа, пока тот не превратится в белого карлика. Со временем эта пара будет сближаться.
По мере того, как это происходит, белый карлик может начать поглощать материал своего компаньона, создав таким образом толстый слой водорода вокруг углеродно-кислородного ядра. В этой ситуации и при наличии достаточного количества времени и материала может произойти катаклизм: вспышка, созданная сильным давлением в атмосфере звезды. Эта вспышка излучения видна на расстоянии многих световых лет.
Эти события раньше назывались “новыми”, но в настоящее время астрономы предпочитают более длинный термин “катаклизмическая переменная звезда”, потому что он охватывает более широкий класс явлений (и ещё это звучит круче).
Недавно группа астрономов заметила уникальную катаклизмическую переменную звезду, получившую название CTCV J2056-3014 или J2056. J2056 – двойная система, находящаяся на расстоянии около 850 световых лет от Земли, известная также как “промежуточная полярная” катаклизмическая переменная звезда. Чтобы понять этот пикантный жаргон, мы должны углубиться в магнитные поля.
Белые карлики полны заряжённых частиц, как и большинство вещей во Вселенной. К тому же они относительно небольшие и довольно быстро вращаются. Быстро вращающиеся заряжённые частицы генерируют магнитные поля, которые выходят далеко за пределы поверхности белого карлика и влияют на то, как материал от его звезды-компаньона перетекает на поверхность белого карлика.
Если магнитные поля белого карлика слабые, водород от звезды-компаньона образует красивый регулярный аккреционный диск, постоянно подпитывают белого карлика. Если магнитные поля сильны, они направляют газ в потоки, которые окружают белого карлика и ударяют по полюсам, как сверхзаряжённое северное сияние.
Однако, если магнитные поля средние – не слишком слабые, но и не слишком сильные – мы получаем то, что известно как “промежуточные полярные”. Слово “полярный” здесь относится к структуре самого магнитного поля. В этом случае магнитные поля недостаточно сильны, чтобы полностью нарушить формирование аккреционного диска, но они достаточно мощные, чтобы запутать газ около белого карлика. Это предотвращает регулярный, плавный поток газа, в результате чего белый карлик мерцает и вспыхивает нерегулярно и непредсказуемо.
Вот что странно, J2056 является промежуточной полярной системой, а это означает, что газ от её звезды-компаньона может образовывать аккреционный диск вокруг белого карлика, но у него есть проблемы с тем, чтобы добраться до поверхности белого карлика. По словам авторов исследования, этот белый карлик способен ежегодно накапливать материал в эквиваленте не больше, чем масса земной атмосферы, что в этих системах не так уж и много.
Более того, J2056 испускает очень мало рентгеновского излучения, что также нетипично для таких систем.
Напоследок вращается J2056 очень быстро. Фактически, это самый быстрый из известных, подтверждённых на сегодняшний день белых карликов.
Так как же J2056 стал таким быстрым? Возможно, его магнитные поля имеют правильную конфигурацию и поэтому способны вытягивать материал на свою поверхность быстрыми рывками, ускоряя вращение белого карлика. Но его магнитные поля недостаточно сильны, чтобы компенсировать вращение, вызванное электромагнитными взаимодействиями с окружающим аккреционным диском.
Тем не менее, относительную тусклость его рентгеновских лучей и чрезвычайно близкую орбиту его спутника (он совершает оборот за 1,76 часа) ещё предстоит объяснить.
J2056 может представлять собой совершенно новый класс катаклизмических переменных звёзд или может быть просто исключением из правила. В любом случае, понимание того, как это работает, может помочь нам понять, как работают магнитные поля вокруг белых карликов, что важно для понимания того, как они рождаются и живут.