Загадка белых карликов. Российские ученые объяснили малую массу звезд

Ученые объяснили, почему все известные белые карлики – объекты размером с Землю, которые остаются после смерти звезды, подобной нашему Солнцу, при прекращении термоядерной реакции синтеза углерода из гелия – имеют меньшую массу, чем предсказывает теория Эйнштейна. Астрофизики и космологи БФУ им. И.Канта в составе научного коллектива пришли к выводу, что для описания этих компактных звезд необходимо использовать модифицированную теорию относительности. Результаты их исследования опубликованы в Symmetry.

В университете напомнили, что свойства космических объектов обычно описываются общей теорией относительности (ОТО), выдвинутой Альбертом Эйнштейном в начале XX века. ОТО описывает тяготение – притяжение тел друг к другу – как проявление геометрических свойств пространства и времени.

Как утверждают ученые, эта теория дает современным физикам возможность объяснять и предсказывать многие явления в астрономии и астрофизике, но для объяснения некоторых фактов лучше подходит не классическая ОТО, а ее дополненные версии.«»Можно получить физически осмысленные решения, если рассмотреть дополнительное слагаемое в уравнениях ОТО, квадратичное по кривизне (величине, характеризующей степень искривленности пространства)», – пояснил руководитель лаборатории астрофизики и космологии, старший научный сотрудник лаборатории математического моделирования сложных и нелинейных систем Балтийского федерального университета имени И.Канта (БФУ) Артем Асташенок.

По его словам, именно введение в уравнения ОТО дополнительного слагаемого позволило объяснить, почему все известные на сегодняшний день белые карлики имеют меньшую массу, чем предсказывает классическая теория.

«Согласно ОТО, их максимальная масса не должна превышать около 1,5 солнечной массы, но наблюдения показывают, что верхний предел массы ниже предсказываемого предела, менее 1,4 солнечной массы», – рассказал Асташенок.

5 июня, 03:00

Ближайший к Солнечной системе белый карлик – это составляющая двойной звезды Сириус. Соседом белого карлика является другая звезда, светимость которой в 25 раз выше солнечной. Сириус отдален от Солнечной системы приблизительно на 8 световых лет, поэтому его зачастую можно наблюдать на небосводе.

В будущем исследователи планируют применить простую модифицированную теорию гравитации к другим космическим явлениям: вспышкам новых и сверхновых звезд, а также аккреции – перетеканию газа с одной звезды на другую, которое происходит в двойных системах.

В исследовании принимали участие ученые БФУ, Каталонского института научных исследований (ICREA), Высшего совета по научным исследованиям Испании (CSIC) и университета Аристотеля в Салониках, Греция.

БФУ – участник программы государственной поддержки университетов РФ «Приоритет-2030».