Похожесть звезды на слезу указывает на ее обреченность на смерть в сверхновой

Астрономы сделали редкое открытие двух звезд, движущихся по спирали к своей гибели, одна из которых имеет характерные признаки каплеподобности.

Об этом рассказывают в Уорицком университете, Великобритания.

Трагическая форма обусловлена массивным белым карликом возле нее, который деформирует звезду своей интенсивной гравитацией, что также является катализатором для возможной сверхновой, которая проглотит обоих. Обнаруженная международной командой астрономов и астрофизиков под руководством Уорицкого университета, это одна из очень небольшого числа открытых учеными звездных систем, в которой однажды состоится повторное зажигание ядра звезды-белого карлика.

Новое исследование, опубликованное командой 12 июля в журнале Nature Astronomy, подтверждает, что две звезды находятся на ранней стадии движения по спирали друг к другу, которое, вероятно, закончится сверхновой типа Ia — того типа сверхновых, которые помогают астрономам определять насколько быстро расширяется Вселенная.

HD265435 находится примерно в 1500 световых годах от нас и содержит звезду-горячий субкарлик и звезду белый карлик, которые вращаются близко друг вокруг друга со скоростью примерно 100 минут/оборот. Белые карлики — это "мертвые" звезды, которые выжгли все свое топливо и коллапсировали в себя, что сделало их маленькими, но очень плотными.

Считается, что сверхновая типа Ia возникает, когда ядро звезды-белого карлика повторно зажигается, что приводит к термоядерному взрыву. Есть два сценария, когда это может произойти. В первом случае, белый карлик набирает достаточно массы — более 1,4 массы нашего Солнца, что известно как предел Чандрасекара. HD265435 соответствует второму сценарию, когда общая масса тесной системы из нескольких звезд близка или превышает этот предел. Сейчас обнаружено лишь несколько других звездных систем, которые достигнут этого порога и приведут к появлению сверхновых типа Ia.

Ведущий автор работы, доктор Ингрид Пелисоли из физического факультета Уорицкого университета, ранее работавший в Потсдамском университете, поясняет: "Мы не знаем, как эти сверхновые взорвутся, но мы знаем, что это должно произойти, потому что мы видим, как это происходит в других местах Вселенной".

"Один из вариантов - если белый карлик наберет достаточно массы из горячего субкарлика, поскольку они вращаются вокруг друг друга и сближаются, вещество начнет покидать горячий субкарлик и падать на белый карлик. Другой вариант заключается в том, что поскольку они теряют энергию через излучение гравитационных волн, они будут сближаться, пока не сольются. Как только белый карлик наберет достаточную массу от любого метода, он станет сверхновой".

Используя данные Спутника наблюдения за транзитами экзопланет (TESS) от NASA, команда смогла наблюдать за горячим субкарликом, но не белым карликом, поскольку горячий субкарлик намного ярче. Однако эта яркость меняется со временем, что позволяет предположить, что звезда искажается в форму капли соседним массивным объектом. Используя измерения радиальной скорости и скорости вращения, полученные из Паломарской обсерватории и обсерватории Кека, и моделируя влияние массивного объекта на горячий субкарлик, астрономы смогли подтвердить, что скрытый белый карлик такой же тяжелый, как наше Солнце, но чуть меньше радиуса Земли.

В сочетании с массой горячего субкарлика, которая чуть больше чем в 0,6 раза превышает массу нашего Солнца, обе звезды имеют общую массу, необходимую для создания сверхновой типа Ia. Поскольку две звезды уже достаточно близки, чтобы начать сближаться по спирали, белый карлик неизбежно станет сверхновой примерно через 70 миллионов лет. Теоретические модели, разработанные специально для этого исследования, предполагают, что горячий субкарлик уменьшится и станет звездой-белым карликом перед тем, как сольется со своим спутником.

Сверхновые типа Ia важны для космологии как "стандартные свечи". Их яркость постоянна и принадлежит к определенному типу света, а это значит, что астрономы могут сопоставить то, какой светимости они должны быть с тем, что мы наблюдаем с Земли, и на основе этого с хорошим уровнем точности выяснить, насколько они удалены. Наблюдая сверхновые в отдаленных галактиках, астрономы сочетают известные им данные о скорости движения галактики с нашим расстоянием до сверхновой и вычисляют расширение Вселенной.

Доктор Пелисоли добавляет: "Чем больше мы понимаем, как работают сверхновые, тем лучше мы можем откалибровать наши стандартные свечи. Это очень важно в настоящее время, поскольку существует несоответствие между тем, что мы получаем от такой стандартной свечи, и тем, что мы получаем через другие методы". (Среди других методов, расстояния исчисляются по средней звездной яркости гигантских эллиптических галактик).

"Чем больше мы понимаем, как образуются сверхновые, тем лучше мы сможем понять, является ли эта наблюдательное расхождение следствием новой физики, о которой мы не знаем в не учитываем, или просто потому, что недооцениваем неопределенности на этих расстояниях."

"Существует еще одно несоответствие между расчетным и наблюдаемым числом галактических сверхновых и количеством их прародителей, которых мы видим. Мы можем подсчитать, сколько сверхновых будет в нашей галактике путем наблюдения за многими галактиками или из-за того, что мы знаем по эволюции звезд, и это число является постоянным. Но если мы ищем объекты, которые могут стать сверхновыми, то их не достаточно. Это открытие было очень полезным для оценки того, какой вклад могут сделать бинары с горячим субкарликом и белым карликом. Это все еще не кажется достаточным, ни один из наблюдаемых нами источников не сдается достаточным."

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.