Коричневий карлик на дуже тісній орбіті повільно втрачає речовину, яка перетікає на маленьку сусідню зорю. Потік газу падає просто на її поверхню та розігріває там яскраву пляму, через яку блиск системи змінюється незвично. Стабільну передачу маси від такого об’єкта звичайній зорі спостерігали вперше. Тривати вона може мільярди років.
Орбіта менша за Сонце
Система ZTF J0440+2325 розташована в нашій Галактиці приблизно за 300 світлових років від Землі. Її складають червоний карлик, тобто маленька зоря, та коричневий карлик. Такі тіла масивніші за будь-яку планету, проте надто легкі для повноцінної зорі. Пара робить повний оберт за 87 хвилин, а вся орбіта вмістилася б усередині Сонця.
Зоря має приблизно 85 мас Юпітера, або близько 8 % маси Сонця, коричневий карлик близько 25. Тож сама зоря ледве перевищує поріг приблизно від 75 до 80 мас Юпітера, нижче якого в надрах не запускається стабільний термоядерний синтез водню. Статтю з результатами надрукував рецензований журнал Nature Astronomy.
Повільна передача маси
Зазвичай астрономи очікують іншого фіналу. Через зменшення орбіти або розширення зорі близький компаньйон зрештою опиняється всередині неї й руйнується. За прогнозами, така доля чекає на Землю, коли Сонце перетвориться на червоного гіганта.
Теорія допускала й повільний сценарій, проте спостерігати його досі не вдавалося. За оцінкою авторів, яку наводить phys.org, коричневий карлик щороку втрачає приблизно стотисячну частку маси Землі. Це менше за тисячну частку маси Місяця. Для такого масивного тіла темп дуже повільний, тож процес може тривати сотні тисяч, а то й мільярди років.
Дивний трикутник
Систему спершу помітили в даних огляду неба Zwicky Transient Facility, де за допомогою камери на телескопі Паломарської обсерваторії відстежують швидкі зміни блиску. Кілька років тому фізик Кевін Бердж із Массачусетського технологічного інституту знайшов там графік яскравості у формі трикутника, що повторювався знову і знову.
Спершу Бердж припустив, що це пара типу «чорна вдова», де нейтронна зоря поступово руйнує набагато меншу зорю-компаньйона. Такі системи розпізнають за сильним хитанням, тобто періодичним зміщенням ліній у спектрі через швидкий рух легкого компаньйона. У початкових даних хитання не проявилося, тож сигнал роками залишався без пояснення.
Нещодавно аспірант того самого інституту Аарон Гаусголдер таки виміряв хитання за допомогою кількох телескопів. Воно виявилось значно слабшим, ніж у «чорних вдів». Такої амплітуди вистачило, щоб визначити пару.
Пряме падіння на поверхню
Акреція, тобто падіння речовини на інший об’єкт, зазвичай пов’язана з чорними дірами та нейтронними зорями. Навколо них речовина закручується в диск. Зоря набагато більша за розміром, тож потік із коричневого карлика б’є прямо в її поверхню з великою швидкістю, як астероїд у Місяць.
Моделювання руху частинок речовини підтвердило, що вони справді падають на зорю. Під час обертання пари гаряча пляма в місці удару то повертається до спостерігача, то ховається, а вершина трикутника на графіку відповідає моменту, коли її видно найкраще.
Стаття описує ще одного кандидата, пару ZTF J1444+4820 з періодом 67 хвилин у складі потрійної системи. Скільки таких пар існує в Галактиці, мають показати нові пошуки, які команда вже розпочала.
