Две звезды в близлежащей системе ZTF J2130 движутся по спирали к катастрофическому взрыву сверхновой. Тем временем учёные используют медленное изменение орбиты этой пары, чтобы проверить теорию гравитации Эйнштейна.
Двойная звёздная система, обнаруженная телескопом «Хаббл». Ученые изучают определённые пары двойных звёзд, чтобы проверить предсказания теории относительности Эйнштейна. (Изображение предоставлено: ESA/Hubble и NASA)
Астрономы наблюдали за парой звёзд, вовлечённых в смертельную спираль, и этот роковой танец помог им лучше понять, как работает гравитация.
Система под названием ZTF J2130 находится на расстоянии около 4000 световых лет от нас. Хотя астрономы уже давно знают об этой системе, они впервые наблюдают её с такой высокой чёткостью.
Две звезды, составляющие систему, скоро сольются. Их спиралевидное движение согласуется с теоретическими предсказаниями, а это значит, что ещё более точные наблюдения в будущем позволят исследователям использовать эту систему для проверки наших представлений о гравитации, написала команда в исследовании представленном для публикации в журнале Astronomy & Astrophysics в октябре.
Это очень старая система. Одна из звёзд — белый карлик, раскалённое добела ядро звезды, похожей на Солнце. Другая — так называемая субкарликовая звезда, то есть небольшая звезда, находящаяся в конце своего жизненного цикла. Эти две звезды расположены так близко друг к другу, что совершают оборот вокруг общего центра масс менее чем за 40 минут. На самом деле они уже начали «целоваться». Их взаимное гравитационное притяжение настолько сильно, что они растянулись и деформировались, а вещество субкарлика перетекает на белый карлик-компаньон.
Поскольку звёзды довольно массивные и движутся очень быстро, они испускают гравитационные волны, которые представляют собой рябь на ткани пространства-времени, впервые предсказанную Альбертом Эйнштейном и подтверждённую в 2015 году. Это излучение гравитационных волн высасывает энергию из системы, и с каждым годом две звезды приближаются друг к другу.
Используя данные, полученные с помощью телескопа Оскара Люнинга в Гамбургской обсерватории в Германии и обсерватории CAHA в Испании, астрономы провели кропотливую работу по максимально точному измерению орбитального периода. Они обнаружили, что орбита медленно разрушается: с каждой секундой орбитальный период сокращается примерно на две триллионных секунды.
Это согласуется с расчётами, основанными на нашем нынешнем теоретическом понимании гравитации. Но учёные уже более века стремятся выйти за рамки теории общей теории относительности Эйнштейна, поэтому любая возможность проверить её сразу же вызывает интерес.
Астрономы обнаружили, что будущая гравитационно-волновая обсерватория, известная как лазерная интерферометрическая космическая антенна (LISA), сможет напрямую измерять гравитационные волны, исходящие от этой системы. Европейское космическое агентство планирует запустить LISA в 2030-х годах, а эта звёздная пара будет существовать ещё в следующем десятилетии.
Когда звёзды наконец сольются, произойдёт взрыв уровня сверхновой, который может быть достаточно ярким, чтобы его можно было увидеть невооружённым глазом. А пока, прежде чем мы сможем насладиться этим фейерверком, нам придётся испытать гравитацию.