Когда звезде становится тесно в собственной гравитации

Звезда удерживает свои внешние слои притяжением, но в тесной двойной системе на них действует и гравитация соседки. Для каждой звезды существует условная область, внутри которой её вещество в основном остаётся при ней. Астрономы называют её полостью Роша.

Пока раздувшаяся звезда не заполняет эту область, газ остаётся частью её оболочки. Но по мере расширения звезда может достичь её границы. Тогда вещество получает путь к соседке — через область между звёздами, где их притяжение уравновешивается. Оно не обязательно разлетается в космос: значительная часть может перейти прямо к компаньону.

Перелёт вещества нагревает систему

Падающий газ ускоряется под действием гравитации принимающей звезды. Если у неё есть поверхность, вещество ударяется о неё и нагревается; часто перед этим газ образует аккреционный диск — вращающееся кольцо, в котором слои трутся друг о друга и теряют энергию. Эта энергия выходит в виде излучения. У особенно компактных звёзд — например, белых карликов или нейтронных звёзд — падение вещества может сопровождаться очень мощным излучением, в том числе рентгеновским.

Поэтому яркость двойной системы может быть связана не только с тем, сколько света излучают сами звёзды. Её усиливает энергия газа, который падает на соседку. Какой именно будет картина, зависит от свойств обеих звёзд и от темпа переноса вещества.

Меняются обе звезды

Звезда-донор теряет часть оболочки, поэтому меняются её масса и дальнейшая эволюция. Звезда-получатель, напротив, набирает вещество; вместе с ним она получает энергию и может изменить скорость вращения. Если перенос продолжается, со временем может измениться и орбита пары.

Так что «поставка» газа — не просто обмен материалом: она перераспределяет массу и энергию между двумя звёздами. Иногда именно невидимый поток между ними делает систему заметно ярче, чем можно было бы ожидать от одного лишь света её компонентов.