Хорошие новости для тех, кто считал, что космос только и делает, что устраивает драмы: астрономы обнаружили звёздную систему в 300 световых годах от Земли, где небольшая звезда методично поедает коричневого карлика — не в каком-то взрывном обжорстве, а в неспешной, растянутой трапезе, которая может длиться миллиарды лет.

Большинство планет, включая Землю, вращаются вокруг своих звёзд в относительно стабильных конфигурациях. Но подойдите слишком близко — и гравитация затянет вас в объятия без обратного билета. Учёные видели множество стабильных орбит и несколько звёзд, быстро проглатывающих своих планетных компаньонов. Теперь, в исследовании, опубликованном 5 октября в Nature Astronomy, международная команда под руководством MIT выявила неловкую золотую середину: маломассивная звезда неспешно перекачивает вещество из другого маломассивного объекта.

Система, обозначенная ZTF J0440+2325, находится примерно в 300 световых годах от нас в Млечном Пути. Это первый наблюдаемый пример того, как маломассивная звезда постепенно вытягивает материю из коричневого карлика — объекта более массивного, чем типичная планета, но недостаточно тяжёлого, чтобы поддерживать термоядерный синтез водорода, как настоящая звезда. И перенос идёт так медленно, что кормление может продолжаться сотни тысяч лет, а потенциально и миллиарды.

«Когда мы думаем о взаимодействии звёзд с планетами или коричневыми карликами, картина всегда такова: звезда в конце концов проглатывает другой объект, — говорит Кевин Бёрдж, доцент физики в MIT. — Именно это произойдёт с Землёй, когда Солнце станет красным гигантом. Но здесь мы нашли альтернативу: вместо того чтобы проглотить объект целиком, звезда может постепенно есть его — миллиарды лет».

В команду MIT также входят Аарон Хаусхолдер, Кейтлин Шин, Сол Раппапорт, Джоухин Чакраборти и Эмма Чиклз, а также коллеги из Caltech, Гавайского университета, Института астрофизики Канарских островов и Университета Ла-Лагуна в Испании и Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

Первая подсказка пришла от Zwicky Transient Facility (ZTF), который сканирует небо в поисках объектов, меняющих яркость. Работая с телескопом в обсерватории Паломар в Калифорнии, ZTF многократно фотографирует большие участки ночного неба, ловя внезапные события вроде сверхновых, гамма-всплесков и столкновений нейтронных звёзд.

Несколько лет назад Бёрдж заметил странную закономерность в данных ZTF. Астрономы используют кривые блеска для отслеживания изменений яркости; сверхновые обычно дают округлую, колоколообразную форму. Но этот сигнал раз за разом вычерчивал нечто похожее на треугольник. «Помню, как впервые посмотрел на это и подумал: звёзды не создают треугольных сигналов», — вспоминает он.

В то время Бёрдж и коллеги исследовали «чёрную вдову» — систему, где быстро вращающаяся нейтронная звезда сдирает вещество с меньшего компаньона; название дано в честь паука, который пожирает своего партнёра. Они задались вопросом, не может ли треугольный сигнал быть ещё одной «чёрной вдовой». Но типичные «чёрные вдовы» демонстрируют сильный контраст масс, порождая характерное хлыстообразное движение меньшего компаньона. Этот сигнал ничего подобного не показывал. «Мы не видели здесь этого хлыста туда-сюда, — говорит Бёрдж. — Это не имело никакого смысла. Мы не могли объяснить, что это такое».

Это привело к другой идее: возможно, оба объекта имеют относительно небольшие массы, что позволяет им мягко обращаться друг вокруг друга без драматических движений. «Если общая масса системы меньше, объекты могут спокойно вращаться друг вокруг друга, не хлеща туда-сюда, — говорит Бёрдж. — Такова была идея. Но у нас не было доказательств. И этот странный треугольник просто лежал годами».

В конце концов Бёрдж и Аарон Хаусхолдер, аспирант кафедры наук о Земле, атмосфере и планетах MIT, вернулись к сигналу. Используя данные ZTF, они определили источник примерно в 300 световых годах от нас. Затем они навели несколько телескопов на ZTF J0440+2325, чтобы изучить его подробно.

Ключевым измерением было колебание, вызванное взаимным гравитационным притяжением объектов. Оно оказалось гораздо меньше того, что производят «чёрные вдовы». «Это и стало решающим аргументом».