Астрономы из институтов Макса Планка предложили способ выявлять одиночные массивные звезды, которые в прошлом получили вещество от своего спутника. Большинство таких звезд рождается в двойных системах, а по мере развития светила расширяются и начинают взаимодействовать. Передача массы способна изменить дальнейшую судьбу обеих звезд, привести к их слиянию или повлиять на характер последующего взрыва сверхновой.
Сам процесс обмена веществом между компонентами двойной системы длится менее 0,1% жизни звезды, поэтому наблюдать его напрямую крайне трудно. После исчезновения спутника звезда, получившая массу, может выглядеть как обычное одиночное светило. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Исследователи изучили модели эволюции массивных двойных систем и обратили внимание на химический состав поверхности звезд. В недрах светила из-за термоядерных реакций накапливаются гелий и азот, тогда как углерода и кислорода становится меньше. При передаче массы эти вещества оседают на поверхности второй звезды и оставляют различимый химический след.
Для поиска таких объектов ученые используют соотношения азота к углероду и азота к кислороду на диаграмме CNO. По этим показателям звезды, получившие массу от компаньона, отделяются от одиночных светил и звезд-доноров. Метод также позволяет оценить объем переданного вещества, исходные массы участников системы и эффективность накопления вещества второй звездой.
Новый подход уже применили к звезде Гамма Голубя, расположенной примерно в 1050 световых годах от Земли. Ее масса составляет около 6 солнечных, а возраст оценивается в 24 млн лет. Ранее объект считали остатком звезды, потерявшей внешние оболочки, однако химический состав показал, что Гамма Голубя, напротив, получила около 0,8 солнечной массы вещества от спутника.
По расчетам авторов, масса звезды-донора в этой системе не могла быть меньше 14 солнечных масс, а сам спутник, вероятно, завершил эволюцию взрывом сверхновой с потерей оболочки. Метод также помог уточнить картину слияния звезд, которое привело к сверхновой SN 1987A в Большом Магеллановом Облаке. В дальнейшем данные обзоров WEAVE и 4MOST позволят применять этот способ к тысячам массивных звезд.