Астрономы делают снимки взрыва новой звезды на 2 мертвых звездах в беспрецедентных деталях
- При покупке по ссылкам на наши статьи, Future и его партнеры по синдикации могут получить комиссию.
Мощные термоядерные взрывы на поверхностях двух белых карликов были впервые разрешены подробно, что свидетельствует о том, что эти извержения более сложны, чем считалось ранее.
Полученные данные получены благодаря массиву Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA), который представляет собой оптический интерферометр, объединяющий свет шести телескопов на горе Уилсон в Калифорнии. CHARA нацелен на два события такого рода, которые астрономы называют извержениями нов.
Новая не разрушает белый карлик, как сверхновая типа 1а, а происходит, когда белый карлик сифонирует слишком много вещества от компаньона красного гиганта звезды. Это вещество накапливается на поверхности белого карлика до тех пор, пока температура и давление не вырастут настолько, что локализованный термоядерный детонирует и распространяется по поверхности белого карлика, оставляя внутреннюю поверхность белого карлика нетронутой. (Белый карлик становится сверхновой только после того, как вещество, которое он крадет у своего компаньона красного гиганта, поднимает белый карлик выше критической массы в 1,44 раза больше массы нашего Солнца.)
С Земли мы видим извержение новой звезды как яркое озарение, часто видимое невооруженным глазом, поэтому астроном шестнадцатого века Тихо Браге назвал этот тип объекта «новой», что на латыни означает «новая звезда».
Ранее астрономы не могли наблюдать новую как что-либо, кроме точечного источника света, и предполагали, что новая была единственным извержением вещества из одной точки на поверхности белого карлика. Однако космический телескоп Ферми в прошлом обнаружил загадочные высокоэнергетические гамма-излучения от множества извержений новой, что означает, что происходит больше, чем кажется на первый взгляд.
Астрономы использовали CHARA в 2021 году для нацеливания двух извержений Новой в течение нескольких дней после их осветления, а именно Новой V1674 Herculis и Новой V1405 Cassiopeia.
«Изображения дают нам представление о том, как материал выбрасывается от звезды во время взрыва», — сказала Гейл Шефер из Государственного университета Джорджии и директор массива CHARA.
Оба очень отличались друг от друга. V1674 Herculis испытал одно из самых быстрых извержений нов, зафиксировавших яркость до 6 баллов и угасание в считанные дни. CHARA обнаружил два биполярных оттока, перпендикулярных друг другу, а не глобальное извержение по всей поверхности белого карлика. В то же время космический телескоп Ферми обнаружил гамма-лучи от ударов, поскольку несколько компонентов в оттоках яростно столкнулись.
Nova V1405 Cassiopeiae была, для сравнения, довольно вялым извержением с отсроченным оттоком. CHARA показала, что прошло пятьдесят дней после первоначального осветления материала, поднятого с поверхности белого карлика в центре извержения. Когда вещество было окончательно выброшено, оно вызвало новые потрясения, когда оттоки столкнулись, также испустили гамма-лучи и осветлились до величины 5,5, сделав его просто видимым невооруженным глазом из самых темных мест наблюдения. Его яркость оставалась более или менее одинаковой в течение семи месяцев, прежде чем угаснуть.
Дополнительная информация также поступила от многообъектного спектрографа на 8,1-метровом Северном телескопе Близнецов на Мауна-Кеа на Гавайях, который отслеживал вещество, выброшенное двумя извержениями Новой через спектральные отпечатки их химического состава, такие как ионизированное железо, показывая, как особенности в спектре каждой Новой выровнены со структурами оттока, наблюдаемыми CHARA.
«Увидев, как и когда материал выбрасывается, мы можем, наконец, соединить точки между ядерными реакциями на поверхности звезды, геометрией выброшенного материала и высокоэнергетическим излучением, которое мы обнаруживаем из космоса», — сказала Лора Чомюк из Мичиганского государственного университета.
Результаты исследования были опубликованы 5 декабря в журнале Nature Astronomy.
