Однако, смещение спектральных линий возникает не только из-за гравитации. Белый карлик движется в пространстве, и его собственное движение также вызывает доплеровский сдвиг. И учёным потребовалось независимо определить скорость всей двойной системы, для чего они использовали данные космической обсерватории Gaia, проведя измерение лучевой скорости звезды-компаньона спектрографом радиальных скоростей.
После учёта небольшого собственного гравитационного красного смещения звезды-компаньона и возможного орбитального движения её скорость составила 28,1 ± 1,0 километра в секунду. Учёные вычли эту скорость из измеренной спектроскопической скорости белого карлика и получили собственное гравитационное красное смещение белого карлика - 174,5 ± 1,3 километра в секунду.
Но одного гравитационного красного смещения для исследования было явно недостаточно. Учёные взяли фотометрические данные из обзоров Sloan Digital Sky Survey, Pan-STARRS и SkyMapper, которые регистрируют яркость объектов в разных диапазонах видимого и ближнего ультрафиолетового света.
Сопоставив измеренный поток излучения с теоретическими моделями внешних слоёв белого карлика, они смогли одновременно оценить его температуру, радиус, расстояние, массу и количество поглощаемого им вещества из межзвёздной среды.
Для статистического анализа использовался метод Монте-Карло, позволивший получить довольно точное распределения вероятностей для всех основных параметров.
Оказалось, что масса белого карлика SDSS J0608−0059 составляет 1,226 солнечных масс, а радиус - всего лишь 0,491 от радиуса Земли. По массе этот объект значительно превосходит обычные белые карлики, но по размеру более чем в два раза меньше нашей планеты. А его температура составляет около 17 800 К.
Получив массу и радиус, учёные смогли сравнить параметры SDSS J0608−0059 с современными теоретическими моделями строения сверхмассивных белых карликов.
При одинаковой массе белый карлик с углеродно-кислородным ядром и белый карлик с кислородно-неоновым ядром имеют разные радиусы. Разница невелика, но для объекта с массой более 1,2 масс Солнца она становится достаточно заметной, чтобы её можно было использовать в расчётах в сочетании с точными наблюдательными данными.
Сравнение показало, что измеренные параметры лучше согласуются с моделями кислородно-неонового ядра. Статистическая вероятность варианта с кислородно-неоновым ядром оказалась примерно в 2,7 раза выше, чем с углеродно-кислородным.
Авторы исследования, оценивают исключение углеродно-кислородной модели примерно на уровне 1,55 стандартного отклонения. Наблюдения свидетельствуют в пользу кислородно-неонового ядра, но данный факт всё же не установлен с абсолютной уверенностью.
Учёные также рассмотрели возможность того, что необычно большая масса белого карлика возникла в результате слияния двух белых карликов, поскольку примерно половина белых карликов с массой более 0,9 солнечных масс, согласно некоторым современным оценкам, может быть результатом подобных слияний. И такие объекты часто отличаются повышенной скоростью движения, быстрым вращением и наличием мощного магнитного поля.
Однако SDSS J0608−0059 имеет небольшую поперечную скорость - всего лишь 10,84 ± 0,06 километра в секунду и не демонстрирует характерной для результатов таких слияний повышенной скорости. Кроме того, у него не обнаружено мощного магнитного поля, а звёздная система, в которой он обнаружен является очень широкой двойной системой.
Последнее обстоятельство особенно важно, поскольку слияние двух белых карликов способно сообщить образовавшемуся объекту импульс, который может разрушить слабо гравитационно связанную широкую двойную систему, заставив образовавшийся в результате слияния белый карлик навсегда покинуть эту систему. А сосуществование SDSS J0608−0059 вместе со звездой-компаньоном на расстоянии около 2684 астрономических единиц является дополнительным аргументом против сценария слияния.
119 ·