Используя передовые методы 3D-моделирования, команда исследователей во главе с консорциумом Compact Object Mergers: Population Astrophysics and Statistics (COMPAS) изучила, как красные гиганты расширяются, чтобы поглотить горячие юпитеры. Также ученые выяснили, почему в некоторых двойных системах встречаются быстро вращающиеся звезды с необычным химическим составом.
Статья «Поглощение горячего юпитера красным гигантом в 3D-гидродинамике» была принята к публикации в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Как объяснил Майк Лау, один из авторов исследования, тема поглощения горячего юпитера представляет интерес для астрофизиков, потому что они считают, что это может объяснить некоторые «странные» звезды, которые наблюдались в нашей галактике — быстро вращающиеся и химически обогащенные гиганты. Ученые полагают, что, когда звезды расширяются, превращаясь в красных гигантов, планеты, которые раньше вращались на безопасном расстоянии, начинают двигаться по спирали к центру звезды, перемешивая звездный материал в процессе.
«Это один из способов объяснить наблюдаемые быстро вращающиеся гигантские звезды. Кроме того, любой планетарный материал, который отрывается во время вращения по спирали, может изменить химический состав поверхности звезд. Это может помочь нам понять, почему наблюдается аномальное содержание лития в небольшой доле звезд. Наконец, мы, возможно, сможем непосредственно обнаружить этот процесс, ища звезды, которые разбухли и посветлели от поедания планеты, хотя нам должно очень повезти, чтобы мы смогли поймать их на месте преступления», – сказал Лау.
Возможность непосредственного наблюдения этих явлений станет возможной благодаря космическим телескопам следующего поколения, таким как «Джеймс Уэбб», и наземным телескопам с 30-метровыми первичными зеркалами.
Тем временем Лау и его коллеги провели серию 3D-гидродинамических моделирований, которые воссоздали процесс поглощения. «Ключевым результатом нашего моделирования является то, что горячий юпитер может потерять большую часть своего материала из-за трения, когда он движется по спирали к звезде», – сказал Лау.
В будущем исследователи надеются, что дальнейшие достижения в области вычислительной техники позволят проводить моделирование с более высоким разрешением. Если их результаты подтвердятся, они смогут объяснить явление быстро вращающихся звезд с аномальным химическим составом в двойных системах.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20221107235248
Обозрение "Terra & Comp".
