Кеплер став свідком супер-спалаху у «вампірській» зоряній системі

Новий пошук в архівних даних космічного апарата Kepler виявив незвичайний супер-спалах раніше невідомої карликової нови. Менше, ніж за день до повільного згасання, система стала яскравішою у 1600 разів.

Космічний апарат Kepler був розроблений для пошуку екзопланет, видивляючись зірки, які тьмяніють, коли планети проходять перед ними, розповідають в НАСА. Випадковим чином, ця ж конструкція робить апарат ідеальним для виявлення інших астрономічних перехідних процесів - об'єктів, які з часом стають яскравішими або тьмянішими.

Зоряна система, про яку йде мова, складається із зірки-білого карлика та її компаньйона коричневого карлика, який має приблизно одну десяту маси білого карлика. Білий карлик є залишковим ядром старіючої сонцеподібної зірки і містить приблизно стільки ж матеріалу, скільки Сонце, маючи форму кулі, розміром із Землю. Коричневий карлик – це об'єкт з масою від 10 до 80 юпітерів, який є занадто малим, аби піддаватися ядерному синтезу.

Коричневий карлик кружляє навколо зірки-білого карлика кожні 83 хвилини на відстані всього 400 тис км – приблизно на відстані Землі до Місяця. Вони настільки близькі, що сильна гравітація білого карлика відриває матеріал від коричневого карлика, висмоктуючи його вміст, наче вампір. Відірваний матеріал утворює диск спірально до білого карлика (відомий як акреційний диск).

Зовсім випадково Кеплер дивився в правильному напрямку, коли ця система зазнала супер-спалах, засяявши більше ніж у 1000 разів. Фактично, Кеплер був єдиним інструментом, який міг бачити це, так як на той час система знаходилася занадто близько до Сонця в напрямку зору із Землі. Швидкість каденції спостережень Кеплера, при збиранні даних кожні 30 хвилин, мала вирішальне значення для виявлення кожної деталі спалаху.

Подія залишалася прихованою в архіві Кеплера до тих пір, доки не була ідентифікована групою під керівництвом Райяна Ріддена-Харпера з Наукового інституту космічного телескопу (STScI) в Балтиморі в штаті Меріленд і Австралійського національного університету в Канберрі. «У деякому сенсі, ми виявили цю систему випадково. Ми не шукали супер-спалах спеціально. Ми шукали який-небуть транзит», - сказав Рідден-Харпер.

Кеплер захопив усю подію, спостерігаючи повільний підйом яскравості з подальшим її швидким посиленням. Хоча раптове підвищення яскравості передбачається теоріями, причина повільного старту залишається загадкою. Стандартні теорії фізики акреційних дисків не передбачають цього явища, яке згодом спостерігалося у двох інших супер-спалахах карликових нових.

«Ці системи карликових нових вивчалися десятиліттями, тому помітити щось нове доволі складно», - каже Рідден-Харпер. «Ми бачимо акреційні диски всюди – від ново утворюваних зірок до надмасивних чорних дір – тому важливо їх розуміти».

Теорії припускають, що супер-спалах спрацьовує, коли акреційний диск досягає критичної точки. У міру накопичення матеріалу він збільшується в розмірах, поки зовнішній край не зазнає гравітаційного резонансу з орбітальним коричневим карликом. Це може спричинити термічну нестабільність, що призведе до перегріву диска. Дійсно, спостереження показують, що температура диска піднімається з приблизно 2700-5300 °C у нормальному стані до 9700-11700 °C у піковій точці супер-спалаху.

Цей тип карликової нови є відносно рідкісним, їх відомо лише близько 100. Окрема система може перебувати між спалахами роками чи десятиліттями, що ускладнює спробу впіймати її в дії.

«Виявлення цього об’єкта породжує надії на виявлення ще більш рідкісних подій, прихованих в даних Кеплера», - відмічає співавтор Амін Рест із STScI.

Команда планує продовжити видобування даних Кеплера, а також даних іншого мисливця за екзопланетами – місії Супутник огляду транзитних екзопланет (TESS) – у пошуках інших перехідних процесів.

«Безперервні спостереження Kepler/К2, а тепер і TESS, за цими динамічними зоряними системами дозволяє нам вивчати найбільш ранні години спалаху – відрізок часу, до якого майже неможливо добратися із наземних обсерваторій», - сказав Пітер Гарнавіч з Університету Нотр-Дам в штаті Індіана.

Читайте ще цікаві новини про космос.