Из-за огромных расстояний между объектами в нашей галактике астрономам нередко приходится ждать месяцы и даже годы, чтобы увидеть, как небесные тела, такие как звезды или планеты, вращаются друг вокруг друга. Однако недавно астрофизики из Northwestern University и University of California San Diego (UC San Diego) увидели, как свет от пары ультрахолодных карликовых звезд меняется в течение нескольких минут. Более того, две звезды оказались настолько близко друг к другу, что побили рекорд самой плотной сверххолодной бинарной системы из когда-либо наблюдавшихся.. При этом период их вращения друг вокруг друга составил менее одного земного дня.

Астрофизики использовали телескопы обсерватории имени В. М. Кека на Гавайях, чтобы в режиме реального времени наблюдать за вращением двух чрезвычайно близких друг к другу звезд. Northwestern University, Journal Newatlas. V.M. Keck Observatory

Ультрахолодные карлики довольно трудно наблюдать, поскольку они излучают большую часть своей энергии в инфракрасном спектре. Другими словами, они светят настолько тускло, что их практически невозможно увидеть невооруженным глазом. Тем не менее, они чрезвычайно распространены во Вселенной, и астрономы могут изучать их с помощью специальных приборов.

Астрофизик Чих-Чун Хсу из Северо-Западного университета решил использовать в качестве таких инструментов телескопы обсерватории Кека на Гавайях. Он исследовал звездную систему, LP 413-53AB. Ученый разработал специальный алгоритм для анализа архивной информации о спектрах различных систем. В ходе анализа было обнаружено, что в одном наблюдении спектральные линии, созданные светом двух звезд, совпадают, а в другом – расходятся. То есть первый случай говорит о наличии одной звезды LP 413-53AB, а второй уже о двух.

"Когда мы проводили измерения, мы увидели, что все изменилось буквально за пару минут", - рассказывает эксперт Хсу Адам Бургассер. "Большинство наблюдаемых нами бинарных звезд имеют орбитальные периоды в несколько лет. Мы проводим такие измерения каждые пару месяцев. Через некоторое время нам удалось собрать головоломку воедино. В режиме реального времени наблюдали, как раздвигались спектральные линии этой системы. Это удивительно - наблюдать, как что-то происходит во Вселенной буквально на твоих глазах".

Астрофизики обнаружили самую плотную и самую древнюю ультрахолодную карликовую бинарную систему из когда-либо наблюдавшихся. Northwestern University, Journal Newatlas.

Хсу определил, что расстояние между двумя карликовыми звездами составляет примерно миллион километров (примерно 621 370 миль), что значительно ближе, чем расстояние между Юпитером и его спутником Каллисто. Другими словами, расстояние между звездами составляет всего 1% от расстояния между Землей и Солнцем. Звезды-компаньоны настолько близки, что для их обращения друг вокруг друга требуется всего 20,5 часов, в результате чего год на каждой звезде длится меньше суток по земному времени.

Это всего лишь четвертая ультрахолодная карликовая бинарная система, открытая астрономами. Помимо того, что у LP 413-53AB самый короткий период обращения она еще самая старая. Ученые выяснили, что ее возраст исчисляется миллиардами лет, (другие обнаруженные системы существуют около 40 млн. лет). Кроме того, вокруг обнаруженных ранее бинарных карликов потенциально могли сформироваться пригодные для жизни планеты. Однако в случае с LP 413-53AB этого не произойдет, поскольку планеты будут находиться слишком близко к поверхности этих звезд, и на них просто не смогут возникнуть условия для возникновения жизни.

"Эти ультрахолодные карлики являются соседями нашего Солнца", - рассказывает Хсу. "Чтобы определить потенциально пригодные для жизни планеты, желательно начать с наших ближайших соседей. Впрочем, среди ультрахолодных сверхплотных бинарных карликов, обитаемых миров может вообще не оказаться".

Алгоритм Хсу помог исследователям разработать новый инструмент для поиска других бинарных карликовых систем, которые ранее не удавалось обнаружить

"Такие системы встречаются крайне редко", - говорит Крис Тиссен, соавтор исследования и постдокторант кафедры Калифорнийского университета в Сан-Диего. "Однако мы не знаем, почему. То ли их очень мало в нашей галактике, то ли мы мх просто не видим. Это пока нерешенный вопрос. Впрочем, теперь у нас есть одна точка отсчета, от которой мы можем отталкиваться". Эти данные долгое время лежали в архиве. Инструмент Dino позволит нам отыскать больше подобных двойных звезд".

 Результаты исследования LP 413-53AB были представлены на 241-м заседании Американского астрономического общества в Сиэтле, штат Вашингтон, 10 января.