Система Процион помогла уточнить эволюцию белых карликов — новое моделирование MESA

Международная группа астрофизиков представила результаты детального моделирования звездной эволюции системы Процион — одной из ближайших к Солнцу двойных систем. Работа основана на расчётах с помощью пакета MESA (Modules for Experiments in Stellar Astrophysics) и опубликована на сервере препринтов arXiv (идентификатор 2605.14012).

Процион состоит из двух звёзд: более яркой субгигантской звезды Процион A и слабого белого карлика Процион B. Уникальность системы — в её близости и в том, что компоненты не взаимодействуют друг с другом, что позволяет проверять модели изолированной звездной эволюции. Учёные задали точные динамические массы и спектроскопические оценки эффективной температуры и светимости, а затем перебирали начальные параметры, такие как металличность, длина перемешивания и степень перемешивания в ядре.

В результате наилучшие модели воспроизвели наблюдаемые характеристики обеих звёзд. Масса Процион A составила 1,487 ± 0,095 солнечной массы, масса белого карлика Процион B — 0,592 ± 0,082 солнечной. Возраст системы оценён в 2,23 ± 0,90 миллиарда лет, а возраст охлаждения белого карлика — 1,20 ± 0,49 миллиарда лет. Эти значения согласуются с независимыми оценками.

Особое внимание исследователи уделили параметру перемешивания в ядре (core overshoot). Наилучшее совпадение с наблюдениями дали значения от 0,5 до 1,0 — что выше стандартного принятого диапазона. Это указывает на то, что внутренняя структура звёзд может быть более перемешанной, чем считалось ранее.

На основе своей сетки моделей авторы построили зависимость начальной массы от конечной для белых карликов с дефицитом водорода — так называемую IMFR (initial-to-final mass relation). Для Процион B начальная масса прародителя лежит в диапазоне 1,9–2,6 солнечных масс. Дополнительно учёные смоделировали аккрецию тяжёлых металлов на поверхность белого карлика и сопоставили изотопные содержания со спектроскопическими данными.

Результаты помогут уточнить теоретические модели поздних стадий эволюции звёзд солнечного типа и лучше понять процессы формирования белых карликов. Система Процион служит идеальным полигоном для таких проверок благодаря точным астрометрическим и спектроскопическим данным.