Примерно в 300 световых годах от Земли астрономы обнаружили систему ZTF J0440+2325, где маломассивная звезда постепенно забирает вещество у коричневого карлика. Объекты обращаются друг вокруг друга на крайне небольшом расстоянии, а процесс передачи материи может продолжаться миллиарды лет. Результаты международной группы исследователей опубликованы 5 октября в журнале Nature Astronomy.
Коричневый карлик занимает промежуточное положение между планетой и звездой: он тяжелее обычной планеты, но недостаточно массивен для поддержания водородного термоядерного синтеза. В системе ZTF J0440+2325 центральный объект имеет массу примерно 85 Юпитеров, а его компаньон — около 25 масс Юпитера. Для сравнения, масса Солнца превышает массу Юпитера более чем в тысячу раз.
Полный оборот коричневый карлик совершает всего за 87 минут. Его орбита настолько мала, что целиком поместилась бы внутри диаметра Солнца. Наблюдения показали лишь слабое взаимное колебание объектов, поэтому исследователи исключили сценарий с нейтронной звездой, характерный для так называемых двойных систем «черная вдова».
Интерес к системе возник после анализа данных обзора Zwicky Transient Facility, который с помощью телескопа в обсерватории Паломар отслеживает изменения яркости небесных объектов. Астроном Кевин Бердж заметил необычную световую кривую: вместо плавного подъема и снижения блеска она имела повторяющуюся треугольную форму. Компьютерное моделирование показало, что вещество покидает коричневый карлик и падает прямо на поверхность звезды.
Такой процесс называют аккрецией — переносом газа или другого вещества с одного космического объекта на другой. По словам Берджа, в данном случае материал принимает не компактная черная дыра или нейтронная звезда, а обычная маломассивная звезда, поэтому он ударяется непосредственно о ее поверхность на высокой скорости. В месте падения формируется горячая яркая область, которая по мере 87-минутного обращения компаньона попадает в поле зрения наблюдателей и выходит из него, создавая характерный сигнал.
Расчеты показали, что ежегодно звезда поглощает количество вещества, равное примерно одной стотысячной массы Земли. Это соответствует приблизительно 40 миллионам самосвалов материи или 1,3 триллиона буррито массой в один фунт каждую секунду, однако для коричневого карлика такая потеря остается небольшой долей общей массы. Исследователи считают, что постепенное поглощение может продолжаться сотни тысяч лет и, возможно, миллиарды лет, а дальнейшее изучение подобных систем поможет понять эволюцию близких к звездам планет и коричневых карликов.