Художественное изображение системы ZTF J0440+2325: коричневый карлик (справа) и красный карлик (слева), совершающие оборот друг вокруг друга за 86,65 минуты. Коричневый карлик перетекает на своего компаньона, и поток вещества ударяет в поверхность красного карлика, разогревая крупное горячее пятно в месте столкновения. Источник: Aaron Householder (MIT)
Астрономы обнаружили звезду, которая медленно поглощает своего компаньона. Это необычное космическое явление, по оценкам учёных, может продолжаться миллиарды лет. Небольшая звезда, удалённая от Земли примерно на 300 световых лет, питается веществом объекта, который обращается вокруг неё каждые 87 минут. Эти два тела расположены чрезвычайно близко друг к другу, однако звезда отбирает материал настолько медленно, что процесс способен растянуться на сотни тысяч или даже миллиарды лет.
Пара получила обозначение ZTF J0440+2325 и находится в пределах Млечного Пути. Её меньший участник — коричневый карлик, объект, по массе занимающий промежуточное положение между планетами и звёздами. Масса коричневого карлика примерно в 25 раз превышает массу Юпитера, тогда как масса звезды — примерно в 85 раз больше юпитерианской. Оба объекта малы по звёздным меркам, а вся орбита коричневого карлика могла бы уместиться внутри диаметра Солнца.
Большинство планет движется по стабильным орбитам, не сближаясь со своими звёздами. Астрономы наблюдали множество таких систем, а также несколько случаев, когда звёзды стремительно поглощают слишком близко подошедшие планеты. Новое открытие указывает на ещё один возможный сценарий. Как сообщили учёные Массачусетского технологического института (MIT) и других организаций в статье от 5 октября 2026 года в журнале Nature Astronomy, это первое наблюдение того, как маломассивная звезда медленно и неуклонно поглощает вещество другого маломассивного объекта.
Несколько лет назад Кевин Бёрдж, доцент физики в MIT, заметил необычную картину изменения яркости, просматривая данные обсерватории Zwicky Transient Facility (ZTF). Эта обсерватория использует камеру на телескопе в Паломарской обсерватории в Калифорнии для поиска быстрых изменений яркости, которые могут указывать на сверхновую, гамма-всплеск или столкновение нейтронных звёзд. Кривая блеска сверхновой, то есть запись яркости во времени, напоминает колокол: взорвавшаяся звезда сначала разгорается, а затем тускнеет. Однако привлёкшая внимание Бёрджа кривая демонстрировала повторяющийся треугольный pattern (узор). «Я помню, как впервые посмотрел на это и подумал: звёзды не создают треугольных сигналов», — вспоминает он.
В то время Бёрдж и его коллеги изучали другой сигнал, который они определили как «двойную систему типа чёрной вдовы». В такой системе чрезвычайно плотная вращающаяся нейтронная звезда медленно поглощает гораздо меньшую звезду-компаньона, что напоминает поведение её паучьего тёзки. Бёрдж предположил, что треугольный сигнал может исходить от ещё одной «чёрной вдовы». Однако в таких системах свет заметно колеблется, поскольку лёгкий компаньон стремительно вращается вокруг гораздо более тяжёлой нейтронной звезды. «Мы не видели здесь такого метания взад-вперёд, — говорит Бёрдж. — Это не имело никакого смысла. Мы не могли объяснить, что это такое».
Недавно Бёрдж вернулся к необъяснённому сигналу вместе с Аароном Хаусхолдером, аспирантом кафедры наук о Земле, атмосфере и планетах MIT. Они решили проверить идею, которую Бёрдж и его коллеги рассматривали несколькими годами ранее. «Если общая масса системы меньше, объекты могут мягко обращаться друг вокруг друга без метания взад-вперёд, — поясняет Бёрдж. — Такова была идея. Но у нас не было доказательств. И этот странный треугольник годами оставался загадкой». Используя исходный сигнал ZTF для поиска источника, исследователи направили на него несколько телескопов. Они измерили ряд параметров, включая небольшое, но обнаружимое колебание, и сравнили движение с движением «чёрных вдов» и похожих двойных систем. «Это стало решающим аргументом для данной системы, — говорит Хаусхолдер. — Когда мы измерили это колебание, то поняли, что перед нами не „чёрная вдова“. Это маломассивная звезда, вокруг которой обращается коричневый карлик. Амплитуда колебания была слишком мала, чтобы это могло быть чем-то иным».
Установив массы объектов и их тесную орбиту, команда проверила, может ли один из них отбирать вещество у другого. Этот процесс, называемый аккрецией, чаще всего наблюдается вокруг компактных объектов, таких как чёрные дыры и нейтронные звёзды, которые вмещают огромную массу в малом объёме. Когда чёрная дыра притягивает вещество гораздо меньшего соседнего объекта, материал собирается вокруг неё в диск. «Разница здесь в том, что поглощающий вещество объект — не крошечная чёрная дыра, а звезда, которая относительно велика по размеру, — объясняет Бёрдж. — Поэтому вещество просто обрушивается прямо на поверхность на очень высоких скоростях, как астероид, врезающийся в Луну». Исследователи проверили эту возможность с помощью моделирования, основанного на свойствах звезды и коричневого карлика. Они смоделировали частицы вещества на коричневом карлике и с помощью законов физики и уравнений движения проследили, куда эти частицы перемещаются со временем. «Когда мы отслеживаем эти пробные частицы, то видим, что они действительно падают прямо на поверхность звезды, — говорит Хаусхолдер. — Это первый случай, когда мы застали маломассивную звезду за активным поглощением вещества другого маломассивного объекта». Затем команда рассмотрела, как этот постоянный поток выглядел бы издалека, пока коричневый карлик и его вещество обращаются вокруг звезды. «Это похоже на непрерывный огненный шар на одном из объектов, и пока один обращается вокруг другого, горячее пятно то появляется в поле зрения, то исчезает, а пик треугольного сигнала приходится на момент, когда вы смотрите прямо на огненный шар», — поясняет Бёрдж.
Исследователи подсчитали, что коричневый карлик должен ежегодно отдавать около 1/100 000 массы Земли. Чтобы передать масштаб, они сравнили этот поток примерно с 40 миллионами самосвалов вещества или примерно с 1,3 триллиона буррито весом в один фунт каждую секунду. Даже такое огромное количество составляет лишь малую долю массы коричневого карлика, поэтому перенос вещества оценивается как медленный и равномерный относительно имеющихся запасов. «Когда мы думаем о взаимодействии звёзд с планетами или коричневыми карликами, картина всегда такова, что звезда в конечном итоге проглатывает другой объект, — говорит Бёрдж. — Это произойдёт с Землёй, когда Солнце станет красным гигантом. Но здесь мы нашли альтернативу: вместо того чтобы проглотить объект целиком, звезда может постепенно поедать его миллиарды лет». Помимо Бёрджа и Хаусхолдера, соавторами исследования от MIT выступили Кейтлин Шин, Сол Раппапорт, Джоуин Чакраборти и Эмма Чиклз. В работе также участвовали исследователи из Калифорнийского технологического института, Гавайского университета, Института астрофизики Канарских островов и Университета Ла-Лагуна в Испании, а также Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. Разобравшись с объяснением треугольной кривой блеска, команда надеется найти другие близкие системы, где звёзды постепенно отбирают вещество у своих компаньонов. «Это вдохновляет нас на множество новых поисков, — говорит Хаусхолдер. — Думаю, мы многое узнаем о другом типе взаимодействия планет и коричневых карликов с их родительскими звёздами».