Взрыв отбросил звезду сквозь Млечный Путь

В "частичной сверхновой", при взрыве звезда-белый карлик выбила себя с орбиты другой звезды, и теперь она мчится по нашей галактике.

Это открывает возможность предоположить о существования гораздо большего количества выживших в сверхновых звезд и путешествующих по Млечному Пути нераскрытыми, а также других типов сверхновых, которые встречаются в других галактиках, которых астрономы еще не видели, говорится в пресс-релизе Университета Уорика.

15 июля в Ежемесячных сообщениях Королевского астрономического общества было опубликовано исследование, финансируемое Фондом Леверхульме и Научно-техническим советом (STFC), с анализом ранее обнаруженного белого карлика, имеющим необычный атмосферный состав. Показано, что эта звезда, скорее всего, была бинарной и пережила взрыв сверхновой, который послал ее саму и ее компаньона улететь через Млечный Путь в различных направлениях.

Белые карлики – это остатки ядер красных гигантов после того, как эти огромные звезды умерли и сбросили свои внешние слои, охлаждаясь в течение миллиардов лет. Большинство белых карликов имеют атмосферу, которая почти полностью состоит из водорода или гелия, иногда с присутствием углерода или кислорода, вышедших из ядра звезды.

Эта звезда, обозначенная SDSS J1240+6710 и выявлена в 2015 году, похоже, что не содержит ни водорода, ни гелия, а вместо этого состоит из необычной смеси кислорода, неона, магния и кремния. С помощью космического телескопа Хаббла, ученые также идентифицировали углерод, натрий и алюминий в атмосфере звезды, которые образуются в первых термоядерных реакциях сверхновой.

Однако, есть явное отсутствие элементов так называемой «железной группы» – железа, никеля, хрома и марганца. Эти тяжелые элементы, как правило, готовятся из более легких и являются определяющими особенностями термоядерных сверхновых. Отсутствие элементов железной группы в SDSSJ1240+6710 дает возможность предположить, что звезда прошла только частичную сверхновую до того, как ядерное горение затухло.

Ученые смогли измерить скорость белого карлика и обнаружили, что он путешествует 900 тысяч километров в час. Он также имеет слишком низкую массу для белого карлика – только 40% массы нашего Солнца – что соответствовало бы потере массы от частичной сверхновой.

Ведущий автор исследования, профессор Борис Гаенсике из кафедры физики Университета Уорика сказал: "Эта звезда уникальна тем, что имеет все ключевые черты белого карлика, но она имеет эту очень высокую скорость и необычное изобилие [элементов], что не имеет смысла в сочетании с ее низкой массой".

"Она имеет химический состав, который является отражением ядерного горения, низкую массу и очень высокую скорость: все эти факты означают, что она должна прибыть из какой-то близкой бинарной системы, и должна подвергнутся термоядерному воспламенению. Это был бы тип сверхновой, но такой, которой мы раньше не видели".

Ученые предполагают, что сверхновая нарушила орбиту белого карлика с его звездой-партнером, когда она очень резко выбросила большую часть его массы. Обе звезды должны были быть отнесены в противоположные стороны со своими орбитальными скоростями в своеобразном маневре рогатки. Это объяснило бы большую скорость звезды.

Профессор Гаенсике добавил: "Если это был плотный бинар и он потерпел термоядерное воспламенение, выбрасывая довольно большую часть своей массы, то у вас есть условия, чтобы создать белый карлик низкой массы и заставить его улететь со своей орбитальной скоростью".

Лучше всего изучены термоядерные сверхновые – это «Тип Ia», которые привели к открытию темной энергии, и теперь они рутинно используются для составления структуры Вселенной. Но появляется все больше доказательств того, что термоядерные сверхновые могут случаться в самых разных условиях.

SDSSJ1240+6710, возможно является звездой, которая выжила в сверхновой такого типа, который еще не был «пойман с поличным». Без радиоактивного никеля, который питает длительное послесвечение сверхновых типа Ia, взрыв, который послал SDSS1240+6710 по нашей галактике, был бы кратковременной вспышкой света, который было бы трудно обнаружить.

Профессор Гаенсике говорит: "Исследование термоядерных сверхновых – это огромное поле, и есть большое количество наблюдательных усилий для поиска сверхновых в других галактиках. Сложность заключается в том, что вы видите звезду, когда она взрывается, но очень трудно узнать свойства звезды до того, как она взорвалась".

"Сейчас мы обнаруживаем, что существуют различные типы белых карликов, которые выживают в сверхновых при разных условиях, и, используя состав, массу и скорость, которые они имеют, мы можем выяснить, какому типу сверхновой они были подвергнуты. Там явно целый зоопарк. Изучение звезд, уцелевших в сверхновых в нашем Млечном Пути, поможет нам понять мириады сверхновых, которые мы видим в других галактиках".

Профессор С.А. Кеплер из Федерального университета в Рио-Гранде-ду-Сул, Бразилия, который обнаружил эту звезду, сказал: "Тот факт, что белый карлик со столь низкой массой прошел через сжигание углерода, является свидетельством эффектов взаимодействия эволюции бинара и ее влияния на химическую эволюцию Вселенной".

Д-р Роберто Радди из Политехнического университета в Каталонии, Испания, проводивший кинематический анализ, сказал: "Опять синергия между очень точными астрометрией и спектроскопией Gaia [космический телескоп Европейского космического агентства] помогла ограничить поражающие свойства уникального белого карлика, который, вероятно, сформировался в термоядерной сверхновой, и был выброшен с большой скоростью вследствие взрыва".

Читайте еще интересные факты о космосе.