Ученые подтвердили свое давнее предположение о белых карликах — ультраплотных звездах на стадии умирания.

Как выяснилось, белые карлики, чья температура выше немного больше по размеру своих менее горячих собратьев, даже если масса таких звезд одинаковая. Это открытие приближает астрономов к тому, что умирающие звезды могут играть роль естественных лабораторий для поиска темной материи и анализа экстремальной гравитации.

Белые карлики — это ядра звезд, подобных нашему Солнцу, в которых закончился запас водорода, необходимого для процессов ядерного синтеза. Они невероятно плотны: объем их вещества, равный чайной ложке будет весить около 1 000 кг. Подобная плотность приводит к сильнейшему гравитационному притяжению — оно превышает земное в тысячи раз.

Исследование ученых из Университета Джонса Хопкинса сосредоточилось на изучении того, как экстремальная гравитация влияет на волны света, который испускают такие звезды. Свет, покидающий столь массивные объекты, лишается энергии, что вызывает его постепенное «покраснение», или гравитационный красный сдвиг. Такой эффект был предсказан теорией относительности Эйнштейна и связан с искривлением пространства-времени под воздействием сильной гравитации.

Используя данные о движении белых карликов относительно нашей планеты, астрофизики смогли изолировать влияние гравитационного красного сдвига, чтобы измерить, как объем внешнего слоя газа у таких звезд меняется под влиянием температуры. В работе приняли участие более 26 000 белых карликов, что позволило сделать уверенные выводы о взаимосвязи между размерами таких звезд и их температурой.