Двуликий Янус: уникальный белый карлик, меняющий свои «лица»
Белые карлики — это сгоревшая оболочка, которая остается после того, как такие звезды, как наше Солнце, сбрасывают свои внешние слои и оставляют после себя лишь компактное ядро. В их атмосферах обычно преобладает либо водород, либо гелий, причем уровень основного элемента примерно в 1000 раз выше, чем у других звезд.
Однако совершенно случайно астрономам удалось обнаружить белого карлика, который не подходит под это описание. Как именно он появился — остается загадкой. Одна половина этого белого карлика почти полностью состоит из водорода, а другая — из гелия, и такое четкое разделение было замечено для объекта такого типа впервые. Поэтому его прозвали Янусом в честь двуликого римского бога.
«Поверхность белого карлика полностью меняется с одной стороны на другую», — сказала Илария Кайаццо, ведущий автор исследования.
Янус был обнаружен с помощью Zwicky Transient Facility (ZTF), обсерватории, предназначенной для наблюдения за объектами в ночном небе, которые со временем меняют яркость. Команда заметила, что этот белый карлик изменяет свою яркость по мере вращения. Последующие наблюдения проводились с помощью спектрометра, который может анализировать свет, чтобы выявить элементы, из которых состоит источник. Они показали резкое различие в составе, которое коррелировало с изменениями яркости.
Загадка Януса
У исследователей есть несколько идей о том, как эта странная звезда стала такой двуликой. Считается, что некоторые белые карлики в течение своей жизни переходят от преобладания водорода к преобладанию гелия, и Янус может быть первым, кто был пойман в середине этого акта. Но даже в этом случае остается неизвестным, почему он меняет за раз целую половину — обычно этот процесс более аморфный.
Команда говорит, что ответ на этот вопрос, вероятно, связан с сильным магнитным полем объекта. Если оно сильнее с одной стороны, чем с другой, это предотвратит смешивание водорода и гелия на этой стороне, оставив более сильный водородный сигнал. Аналогичным объяснением может быть то, что магнитное поле изменяет давление и плотность газов.
«Магнитные поля могут привести к снижению давления газа в атмосфере, что, в свою очередь, может привести к образованию водородного "океана" там, где поля самые сильные, — предположил Джеймс Фуллер, соавтор исследования. "Мы не знаем, какая из этих теорий верна, но мы не можем придумать никакого другого способа объяснить асимметричные стороны без магнитных полей".
Другие ключи к разгадке тайны можно было бы раскрыть, найдя других белых карликов, находящихся в аналогичном состоянии разделения.