Астрономы смоделировали формирование белых карликов, способных превысить предел Чандрасекара, который составляет 1,44 массы Солнца. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters. Учёные показали, что необходимую дополнительную устойчивость звезде могут обеспечить сильные магнитные поля.
Белые карлики возникают из остатков относительно небольших звёзд, подобных Солнцу. После исчерпания водорода такая звезда расширяется до красного гиганта, сбрасывает внешние слои, а её ядро сжимается. В итоге гравитацию уравновешивает квантовое давление электронов, не позволяя объекту превратиться в нейтронную звезду.
В 1930-х годах Субраманьян Чандрасекар доказал, что давление электронов с учётом эффектов теории относительности способно удерживать белый карлик только до массы 1,44 Солнца. Долгое время этот предел считался надёжным, однако наблюдения сверхновых начали ставить его под сомнение. В 2003 году Обзор сверхновых наследия (Supernova Legacy Survey) обнаружил вспышку, которая, по-видимому, была связана с объектом тяжелее допустимого предела.
Авторы новой работы рассмотрели влияние магнитного поля на поведение электронов внутри белого карлика. Сильное поле не даёт электронам свободно оседать и позволяет им эффективнее противостоять сжатию. Согласно расчётам, в таком случае белый карлик теоретически может сохранять устойчивость почти до трёх масс Солнца.
Для проверки сценария исследователи использовали модифицированную программу STARS, предназначенную для моделирования эволюции звёзд. Они добавили в расчёты магнитные поля и проследили путь звезды, похожей на Солнце, от главной последовательности до стадии белого карлика. Оказалось, что звезде не обязательно изначально обладать исключительно мощным магнитным полем: при расширении и сбросе оболочки поле сохраняется, а во время сжатия ядра концентрируется в нём.
Полученные результаты указывают, что магнитные белые карлики могут встречаться чаще, чем предполагалось. Их поля способны заметно увеличивать размеры таких объектов, из-за чего те выглядят более крупными по сравнению с оценками массы. Этот механизм также может объяснить сверхновые, включая событие 2003 года, которые, как считалось, нарушают предел Чандрасекара; исследование Zuraiq и её коллег опубликовано в The Astrophysical Journal Letters, 1010 (2026), L8.