В середине ХХ века в созвездии северного полушария неба Гончие Псы (Canes Venatici) была обнаружена весьма необычная звезда. Несколько лет спустя, астрономы определили, что этот астрономический объект, получивший название AM Canum Venaticorum (сокращённо AM CVn), по сути две звезды. Они совершают оборот друг вокруг друга каждые 18 минут, и по мнению учёных, генерируют гравитационные волны – небольшие колебания в пространстве-времени, детализировано описанные Эйнштейном.
Звезды CVn AM являются представителями нового класса астрономических объектов, в котором один белый карлик «черпает» материю от звезды-компаньона – такого же второго белого карлика. Белые карликовые звезды – это плотные остатки подобных Солнцу звезд, которые исчерпали своё «топливо» и разрушились до размера Земли. Пара звезд в AM CVn чрезвычайно быстро выходят на орбиту друг друга, порой всего за пять минут. Для сравнения, самая быстрая орбитальная планета в нашей Солнечной системе – Меркурий – выходит на орбиту Солнца каждые 88 дней.
Несмотря на то, что о существовании этих двух белых карликов известно на протяжении более 50 лет, вопрос о том, как именно сформировалась звёздная система CVn AM, всё ещё актуален. Новые рентгеновские и оптические наблюдения начали приближать астрономов к ответу на этот вопрос. Учёные допускают, что многих из обнаруженных бинарных звездных систем ждёт участь CVn AM.
При помощи рентгеновской обсерватории «Чандра» и телескопа XMM-Newton астрономы наблюдали за двумя бинарными системами, известными как J0751 и J1741. Наблюдения в оптическом диапазоне проводились при помощи 2,1 метрового телескопа обсерватории McDonald Observatory, расположенной в Техасе, и 1-местровых телескопов обсерватории Mt. John Observatory в Новой Зеландии.
Художественная иллюстрация изображает то, как эти системы выглядят на данный момент либо уже в будущем может с ними случиться. На картинке изображена бинарная звездная система, состоящая из двух белых карликов, один из которых (справа) имеет меньшую массу (примерно 1/5 массы Солнца), а второй примерно в 5 раз более массивнее единственной звезды Солнечной системы (слева). На рисунке показано, как более массивный белый карлик начинает извлекать вещество из своего компаньона, формируя тем самым подобную AM CVN систему. Такой процесс может длиться до тех пор, пока более массивный белый карлик не накопит столько материи, сколько было бы достаточно для возникновения термоядерного взрыва. Такой процесс может длиться до 100 млн. лет.
Астрономы не исключают, что термоядерный взрыв способен полностью разрушить более массивного белого карлика, который в конечном итоге превратится в сверхновую типа Ia. Тем не менее, более вероятно, что термоядерный взрыв произойдёт исключительно на поверхности звезды, в результате белый карлик немного «поистреплется», но в целом останется «жив». В результате поверхностного термоядерного взрыва возникнет вспышка, которая по яркости будет равняться примерно 1/10 яркости сверхновой типа Ia. Подобные вспышки наблюдались в других галактика, а J0751 и J1741 – это первые двойные звезды, которых, по мнению ученых, такие вспышки ждут впереди.
Оптические наблюдения чрезвычайно важны для идентификации пар белых карликов и установлении их масс. Рентгеновские наблюдения были необходимы для того, чтобы исключить возможность наличия в J0751 и J1741 нейтронных звезд. Если бы в бинарных системах находились нейтронные звезды, которые характеризуются рентгеновским излучением, обусловленным их магнитным полем и быстрым вращением, то Chandra и XMM-Ньютон обнаружили их. Однако ничего подобного не произошло.
Системы CVn AM весьма заинтересовали учёных, поскольку по прогнозам, они могут быть источниками гравитационных волн, которые по сей день учёным так и не удалось обнаружить. В настоящее время исследователи и инженеры работают над инструментарием, которому удалось бы идентифицировать гравитационную рябь пространства-времени.
