Схожість зорі на сльозу вказує на її приреченість до смерті у надновій

Астрономи зробили рідкісне виявлення двох зірок, які рухаються по спіралі до своєї загибелі, одна з яких має характерні ознаки краплеподібності.

Про це розповідають у Ворицькому університеті, Великобританія.

Трагічна форма зумовлена масивним білим карликом біля неї, який деформує зорю своєю інтенсивною гравітацією, що також є каталізатором для можливої наднової, яка проковтне обох. Виявлена міжнародною командою астрономів та астрофізиків під керівництвом Ворицького університету, це одна з дуже незначної кількості відкритих вченими зоряних систем, в якій одного разу відбудеться повторне запалювання ядра зорі-білого карлика.

Нове дослідження, опубліковане командою 12 липня у журналі Nature Astronomy, підтверджує, що дві зорі перебувають на ранній стадії руху по спіралі одна до одної, який, ймовірно, закінчиться надновою типу Ia — того типу наднових, які допомагають астрономам визначати наскільки швидко розширюється Всесвіт.

HD265435 знаходиться приблизно за 1500 світлових років від нас і містить зорю-гарячий субкарлик та зорю-білий карлик, які обертаються близько одна навколо іншої зі швидкістю приблизно 100 хвилин/оберт. Білі карлики — це "мертві" зорі, які випалили все своє паливо і колапсували в себе, що зробило їх маленькими, але надзвичайно щільними.

Вважається, що наднова типу Ia виникає, коли ядро зорі-білого карлика повторно запалюється, що призводить до термоядерного вибуху. Є два сценарії, коли це може статися. У першому випадку, білий карлик набирає достатньо маси — понад 1,4 маси нашого Сонця, що відомо як межа Чандрасекара. HD265435 відповідає другому сценарію, коли загальна маса тісної системи із кількох зірок є близькою або перевищує цю межу. Наразі виявлено лише кілька інших зоряних систем, які досягнуть цього порогу і призведуть до появи наднових типу Ia.

Провідний автор роботи, доктор Інгрід Пелісолі з фізичного факультету Ворицького університету, який раніше працював у Потсдамському університеті, пояснює: "Ми не знаємо, як саме ці наднові вибухнуть, але ми знаємо, що це має статися, тому що ми бачимо, як це відбувається в інших місцях Всесвіту".

"Один із варіантів — якщо білий карлик набере достатньо маси з гарячого субкарлика, оскільки вони обертаються навколо один одного і зближуються, речовина почне залишати гарячий субкарлик і падати на білий карлик. Інший варіант полягає в тому, що оскільки вони втрачають енергію через випромінювання гравітаційних хвиль, вони будуть зближатися, доки не зіллються. Як тільки білий карлик набере достатню масу від будь-якого методу, він стане надновою".

Використовуючи дані Супутника спостереження за транзитами екзопланет (TESS) від NASA, команда змогла спостерігати за гарячим субкарликом, але не за білим карликом, оскільки гарячий субкарлик набагато яскравіший. Однак ця яскравість змінюється з часом, що дозволяє припустити, що зоря спотворюється до форми краплі сусіднім масивним об'єктом. Використовуючи вимірювання радіальної швидкості та швидкості обертання, отримані з Паломарської обсерваторії та обсерваторії Кека, та моделюючи вплив масивного об'єкта на гарячий субкарлик, астрономи змогли підтвердити, що прихований білий карлик такий же важкий, як наше Сонце, але трохи менший радіусу Землі.

У поєднанні з масою гарячого субкарлика, яка трохи більше ніж у 0,6 раза перевищує масу нашого Сонця, обидві зорі мають загальну масу, необхідну для створення наднової типу Ia. Оскільки дві зорі вже досить близькі, щоб почати зближатися по спіралі, білий карлик неминуче стане надновою приблизно через 70 мільйонів років. Теоретичні моделі, розроблені спеціально для цього дослідження, передбачають, що гарячий субкарлик зменшиться і стане зорею-білим карликом перед тим, як зіллється зі своїм супутником.

Наднові типу Ia важливі для космології як "стандартні свічки". Їх яскравість постійна і належить до певного типу світла, а це означає, що астрономи можуть зіставити те, якої світності вони повинні бути з тим, що ми спостерігаємо із Землі, і на основі цього з хорошим рівнем точності з’ясувати, наскільки вони віддалені. Спостерігаючи наднові у віддалених галактиках, астрономи поєднують відомі їм дані про швидкість руху галактики з нашою відстанню до наднової та обчислюють розширення Всесвіту.

Доктор Пелісолі додає: "Чим більше ми розуміємо, як працюють наднові, тим краще ми можемо відкалібрувати наші стандартні свічки. Це дуже важливо на цей час, оскільки існує невідповідність між тим, що ми отримуємо від такої стандартної свічки, і тим, що ми отримуємо через інші методи". (Серед інших методів, відстані обчислюються за середньою зоряною яскравістю гігантських еліптичних галактик).

"Чим більше ми розуміємо, як утворюються наднові, тим краще ми зможемо зрозуміти, чи ця спостережна розбіжність є наслідком нової фізики, про яку ми не знаємо і не враховуємо, або просто тому, що недооцінюємо невизначеності на цих відстанях."

"Існує ще одна невідповідність між розрахунковим і спостережуваним числом галактичних наднових та кількістю їх прародителів, яких ми бачимо. Ми можемо підрахувати, скільки наднових буде в нашій галактиці шляхом спостереження за багатьма галактиками або через те, що ми знаємо з еволюції зірок, і це число є постійним. Але якщо ми шукаємо об’єкти, які можуть стати надновими, то їх не достатньо. Це відкриття було дуже корисним для оцінювання того, який вклад можуть зробити бінари з гарячим субкарликом та білим карликом. Це все ще не здається достатнім, жоден зі спостережуваних нами джерел не здається достатнім."

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.