Сверхмассивный белый карлик обнаруживает 19 режимов пульсации, новый рекорд

Кривая блеска WD J0135+5722, полученная с помощью APO 23 декабря 2023 г. (верхняя панель) и 1 сентября 2024 г. (нижняя панель). Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.13661

Используя Gran Telescopio Canarias (GTC) и Apache Point Observatory (APO), международная группа астрономов обнаружила 19 пульсационных мод в сверхмассивном белом карлике, известном как WD J0135+5722. Открытие, представленное на сервере препринтов arXiv, делает WD J0135+5722 самым богатым пульсирующим сверхмассивным белым карликом, известным на сегодняшний день.

Белые карлики (WD) — это звездные ядра, оставшиеся после того, как звезда исчерпала свое ядерное топливо. Известно, что из-за высокой гравитации они имеют атмосферу из чистого водорода или чистого гелия. Однако небольшая часть WD показывает следы более тяжелых элементов.

В пульсирующих белых карликах светимость меняется из-за нерадиальных пульсаций гравитационных волн внутри этих объектов. Один из подтипов пульсирующих белых карликов известен как DAV, или звезды ZZ Ceti — это белые карлики спектрального типа DA, имеющие в своих спектрах только линии поглощения водорода.

Расположенный на расстоянии около 165,5 световых лет от нас, WD J0135+5722 представляет собой белый карлик с массой около 1,11 массы Солнца и эффективной температурой 12 415 К. Предыдущие исследования WD J0135+5722 классифицировали его как потенциальный пульсирующий сверхмассивный белый карлик.

Поэтому WD J0135+5722 был выбран в качестве одной из целей для поиска пульсаций группой астрономов под руководством Франсиско К. Де Херонимо из Национального университета Ла-Плата в Буэнос-Айресе, Аргентина.

«Мы начали программу, направленную на увеличение числа обнаруженных сверхмассивных DAV (UM) и пульсационных режимов в уже известных DAV с помощью Большого Канарского телескопа (GTC) и обсерватории Апачи-Пойнт (APO)», — пояснили исследователи.

Наблюдения выявили 19 различных периодов пульсации WD J0135+5722, в диапазоне от 137 до 1345 секунд, типичных для звезд ZZ Ceti. Астрономы отметили, что это открытие делает WD J0135+5722 шестым пульсирующим сверхмассивным белым карликом и самым богатым с точки зрения количества обнаруженных частот — превосходя белый карлик BPM 37093 с 8 идентифицированными модами пульсации.

Для исследования периодичности кривых блеска WD J0135+572 астрономы вычислили преобразования Фурье (FT) каждой кривой блеска. Этот анализ позволил им не только определить частоты пульсационных мод, но и их соответствующие амплитуды, фазы и ошибки.

В исследовании также была оценена масса WD J0135+5722 с использованием различных методов. Было обнаружено, что масса белого карлика составляет приблизительно 1,12 солнечных масс, если его ядро состоит из кислорода и неона, или 1,135 солнечных масс, если звезда имеет углеродно-кислородное ядро.

Подводя итоги, авторы статьи подчеркнули важность своего открытия. «Это открытие имеет важное значение для будущих исследований, поскольку проливает свет на конечные стадии звезд большой массы и/или продукты слияния, потенциально служащие прародителями сверхновых», — заключили ученые.

Больше информации: Francisco C. De Geronimo et al, Discovery of the richest pulsating ultra-massive white dwarf, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.13661