Астрофизики показали в моделях, что сильные внутренние магнитные поля могут позволить некоторым белым карликам набрать массу заметно выше классического предела Чандрасекара. Работа группы из Индийского института науки и соавторов опубликована в The Astrophysical Journal Letters, о ней сообщает Phys.org.
Белый карлик остается после того, как звезда исчерпывает топливо и сбрасывает внешние оболочки. Если такой объект не вращается очень быстро и не имеет сильной намагниченности, его верхний предел массы обычно оценивают примерно в 1,4 массы Солнца. При приближении к этой границе углеродно-кислородный белый карлик может запустить термоядерный взрыв сверхновой типа Ia.
Эта граница важна не только для физики звезд. Сверхновые типа Ia используют как стандартные свечи для измерения космических расстояний, поэтому вопрос о возможных исключениях влияет на то, как астрономы калибруют яркость взрывов и реконструируют расширение Вселенной.
В новой работе исследователи проверили не только саму идею сверхмассивного белого карлика, но и путь его образования. Для этого они модифицировали код STARS, разработанный в Кембриджском университете для моделирования звездной эволюции. В расчеты добавили эффекты магнитного поля и охлаждения белого карлика, затем смоделировали двойную систему, где белый карлик получает вещество от звезды-компаньона.
Расчеты показали, что изначально слабое магнитное поле может становиться все важнее по мере аккреции. Когда вещество накапливается, карлик сжимается, его плотность растет, а поле усиливается. Дополнительное магнитное давление помогает объекту сопротивляться собственной гравитации и меняет обычную связь между массой и радиусом.
В одном из сценариев углеродно-кислородный белый карлик массой 1,02 массы Солнца, возникший из звезды массой 8 масс Солнца, набирал вещество со скоростью 10^-9 массы Солнца в год. Намагниченная модель дошла примерно до 2,4 массы Солнца, тогда как аналогичная немагнитная модель остановилась около классических 1,4 массы Солнца.
Авторы считают, что такой механизм может объяснить сверхновые типа Ia с необычно высокой светимостью, для которых давно обсуждают сверхчандрасекаровские предшественники. Он также может помочь понять белые карлики, радиусы которых выглядят слишком большими для их малой массы.
Пока это результат численного моделирования, а не прямое наблюдение конкретного объекта. Но работа показывает физически связанный сценарий, в котором магнитное поле не просто добавляет поправку к пределу массы, а меняет всю эволюционную траекторию белого карлика в двойной системе.
