# Тайна HD 45166: как слияние звезд создает самые мощные магниты во Вселенной

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4M2WnW3vTn4
Канал: Event Horizon
Опубликовано: 24.08.2023

---

Астрономы почти столетие бились над загадкой звезды HD 45166, которая не вписывалась ни в одну известную категорию небесных тел. В новом выпуске программы Event Horizon Джон Майкл Годье обсуждает с профессором Тель-Авивского университета Томером Шенаром открытие нового типа звезд — «квази-звезд Вольфа — Райе». Это открытие не только объясняет природу странного объекта, но и, по мнению исследователей, может раскрыть тайну происхождения магнетаров — самых мощных магнитов во Вселенной.

## 🌟 Загадка HD 45166: столетие неопределенности
[[JUMP:01:10]]

История изучения HD 45166 началась в 1933 году, когда астроном Кэрол Джейн Энгер заметила, что эта звезда не похожа ни на одну другую, известную науке [1:37]. На протяжении поколений ученые пытались классифицировать этот объект, который выглядел как звезда Вольфа — Райе, но обладал аномальными характеристиками.

По словам Томера Шенара, классические звезды Вольфа — Райе имеют следующие особенности:

*   Это массивные звезды (обычно не менее 8 масс Солнца), находящиеся на поздних стадиях эволюции [2:05].
*   Они обладают мощными звездными ветрами, которые выбрасывают огромные объемы вещества [2:17].
*   В конечном итоге они коллапсируют в нейтронные звезды или черные дыры.

Однако HD 45166, которую Шенар называет «квази-звездой Вольфа — Райе», нарушает эти правила. Она значительно легче (около двух масс Солнца), менее яркая и обладает странным паттерном химического состава [2:30]. Исследователь сравнивает её со звездой, «надевшей маску» Вольфа — Райе, за которой скрывается совершенно иная природа [3:21].

## 🧲 Экстремальный магнетизм и эффект Зеемана
[[JUMP:06:54]]

Ключевым отличием HD 45166 оказалось наличие невероятно сильного магнитного поля. Как утверждает Томер Шенар, это крайне необычно для звезд такого типа [6:54]. Для обнаружения этого поля команда использовала метод спектрополяриметрии — одновременного измерения частоты света и его поляризации [7:35].

В спектре звезды был обнаружен эффект Зеемана. Шенар объясняет его суть следующим образом:

1.  При воздействии сильного магнитного поля на атомы количество квантово-механических состояний электронов увеличивается [8:14].
2.  Вместо одной спектральной линии наблюдается её расщепление на несколько компонентов.
3.  В случае с HD 45166 магнитное поле настолько мощное, что линии расщепляются на три отчетливые части, что позволяет напрямую измерить напряженность поля [8:53].

Для наглядности Шенар приводит сравнение мощности магнитного поля [9:45]:

*   Магнитное поле Земли: 0,5 Гаусса.
*   Обычный магнит на холодильнике: около 100 Гаусс.
*   Медицинский аппарат МРТ: от 15 000 до 30 000 Гаусс.
*   Магнитное поле HD 45166: **43 000 Гаусс**.

Это делает всю звезду размером с Солнце гигантским и мощным магнитом, превосходящим по силе даже многие рукотворные установки [10:37].

## 🧪 Гипотеза слияния: как рождается «звездный монстр»
[[JUMP:11:50]]

Вопрос о происхождении такого мощного магнитного поля остается открытым, но у команды Шенара есть рабочая гипотеза. Обычный механизм «динамо» (движение зарядов) здесь не подходит, так как внешние слои звезды стабильны. Исследователи полагают, что это «ископаемое поле» (fossil field), возникшее в результате слияния двух звезд [11:28].

Предполагаемый сценарий формирования системы:

1.  Изначально это была двойная система, где одна звезда (около 5 масс Солнца) начала расширяться и терять свои внешние слои из-за влияния соседа [13:14].
2.  Образовалась гелиевая звезда (субкарлик) массой около 1 массы Солнца в паре с массивным компаньоном.
3.  Затем компаньон начал расширяться, и из-за экстремальной разницы масс (1 к 10) начался процесс «общей оболочки» [14:19].
4.  Звезды сблизились по спирали и в итоге слились, породив аномальную гелиевую звезду с мощным магнитным полем, запертым в её радиативной оболочке [14:58].

Шенар отмечает, что хотя этот сценарий звучит сложно, наука располагает множеством доказательств существования всех этапов этого процесса в других системах [14:46].

## 🚀 Протомагнетар: взгляд в будущее
[[JUMP:15:55]]

Исследователи полагают, что HD 45166 является «протомагнетаром» [16:08]. Магнетары — это нейтронные звезды с самыми сильными магнитными полями во Вселенной (сотни триллионов Гаусс). Открытие Шенара может объяснить, как они получают такую силу.

В основе лежит принцип сохранения магнитного потока. Шенар использует аналогию с фигуристом: когда фигурист прижимает руки к телу, он начинает вращаться быстрее [16:49]. Точно так же, когда звезда размером с Солнце коллапсирует до размеров нейтронной звезды (около 20 км в диаметре), сила её магнитного поля усиливается пропорционально квадрату радиуса. Расчеты показывают, что поле HD 45166 при коллапсе превратится в поле типичного магнетара [17:17].

Однако судьба звезды зависит от её финальной массы. По словам гостя, существует два варианта [18:37]:

*   Если масса ядра превысит предел Чандрасекара (около 1,4 массы Солнца), произойдет коллапс в нейтронную звезду (магнетар).
*   Если звезда потеряет слишком много вещества, она станет экстремально магнитным белым карликом.

Текущие модели команды Шенара указывают на первый вариант — рождение магнетара [17:44].

## 🔭 Будни большой науки: работа с гигантскими телескопами
[[JUMP:21:26]]

Томер Шенар поделился деталями работы астронома-исследователя. Для изучения HD 45166 требовались данные крупнейших инструментов мира, таких как телескоп Канада-Франция-Гавайи (CFHT) и космический телескоп «Хаббл» [23:52].

Процесс получения данных выглядит следующим образом:

*   **Конкуренция:** Нужно убедить экспертную комиссию, что твое исследование стоит драгоценного времени телескопа, стоимость которого исчисляется миллионами или миллиардами долларов [21:53].
*   **Режимы наблюдения:** Обычно астрономы не едут на объект лично. В «сервисном режиме» наблюдения проводят штатные техники по заданным параметрам [22:20]. Шенар шутит, что его самого лучше не подпускать к управлению телескопом, иначе он может его сломать [22:46].
*   **Обработка данных:** Для некоторых проектов (как с «Хабблом») Шенару приходится писать собственное программное обеспечение для анализа [23:52].

Исследователь убежден, что в нашей галактике могут существовать тысячи подобных объектов [20:34]. Теперь, когда астрономы знают, на какие признаки обращать внимание, поиск новых «квази-звезд Вольфа — Райе» станет приоритетной задачей для понимания эволюции звездного магнетизма.