Единственная гелиевая новая Млечного Пути имеет загадочные «пули»

Загадочные высокоскоростные «пули» — скопления газа, вероятно обогащенного кислородом, движущиеся со скоростью до 32 миллионов км в час, — были обнаружены во время взрыва самого редкого звездного объекта в нашей галактике.

Об открытии сообщают в Королевском астрономическом обществе, передают OstanniPodii.com.

Эти «пули» были замечены благодаря тому, что пыль обломков, окружавшая V445 Puppis — единственную известную гелиевую новую в Млечном Пути — наконец рассеялась спустя более 20 лет после взрыва, показав, что его причиной стала необычная звездная система.

Однако происхождение этих «пуль» остается загадкой, озадачившей астрономов — ничего подобного никогда не наблюдалось в других новых во всей Вселенной.

Используя данные наблюдений со множества телескопов, собранные в течение двух десятилетий, Джон Миллс, исследователь и аспирант Уорикского университета (Англия), доказал, что V445 Puppis — которая на рубеже веков скрылась за облаком собственных обломков — состоит из белого карлика, питающегося редкой гелиевой звездой.

Это открытие впервые подтверждает природу двойной системы, ответственной за единственную на сегодняшний день подтвержденную гелиевую новую в нашей галактике, предоставляя беспрецедентную возможность изучить один из самых редких типов звездных взрывов.

Исследователи намерены представить результаты на этой неделе на Национальной астрономической конференции Королевского астрономического общества в Бирмингеме.

Гелиевая новая

Новая — это внезапный взрывной выброс энергии в двойной звездной системе. Такие вспышки происходят, когда белый карлик — плотный остаток после смерти звезды, подобной Солнцу, — вытягивает газ из соседней звезды-компаньона. По мере накопления этого материала на поверхности белого карлика повышение температуры и давления вызывает неконтролируемый термоядерный взрыв.

«Поток от взрыва к настоящему моменту достаточно ослаб, чтобы мы могли исследовать его происхождение, и поэтому мы можем подтвердить, что эта звездная система действительно состоит из белого карлика, который забирает вещество из чрезвычайно редкого типа звезды, называемой гелиевой звездой», — сказал Миллс.

Почти все известные новые питаются веществом, богатым водородом. Но в гелиевых новых белый карлик накапливает газ, бедный водородом, но богатый гелием, что делает эти взрывы чрезвычайно редкими и малоизученными.

«V445 Puppis уже давно выделяется среди новых своим полным отсутствием водорода. Как такое явление может быть полностью лишено самого распространённого элемента во Вселенной?» — отметил Миллс.

V445 Puppis — единственная известная гелиевая новая в Млечном Пути, что на данный момент дает астрономам уникальную возможность подробно исследовать этот необычный класс взрывов.

Когда эта новая взорвалась в конце 2000 года, она выпустила огромный биполярный поток, который сначала наблюдался в инфракрасном диапазоне и простирался в космосе на расстояние более триллиона километров. Взрыв создал плотный пылевой диск, полностью закрывший звездную систему. На протяжении более двух десятилетий астрономы могли исследовать расширяющиеся обломки, но не могли непосредственно определить, звезды какого типа их образовали.

Наконец завеса пыли разрежилась настолько, что скрытая система стала видимой.

Объединив инфракрасные наблюдения с «Очень большого телескопа» (VLT) Европейской южной обсерватории, оптические снимки с космического телескопа «Хаббл», длительные спектроскопические данные от «Южноафриканского большого телескопа» (SALT) и фотометрические данные миссии «Спутник наблюдения за транзитами экзопланет» (TESS) НАСА, Миллс смог раскрыть двойную систему с беспрецедентной детализацией.

Наблюдения указывают на то, что две звезды вращаются одна вокруг другой каждые 3,7 дня, что примерно в два раза дольше, чем считалось ранее.

Белый карлик отбирает и накапливает на себе вещество от гелиевой звезды — звезды, которая потеряла свою внешнюю водородную оболочку, вероятно, в результате предыдущих взаимодействий со своим компаньоном. Гелиевые звезды чрезвычайно редки: по оценкам, среди сотен миллиардов звезд в Млечном Пути насчитывается лишь несколько тысяч таких обнаженных гелиевых звезд.

Кроме того, в облаке обломков, вырывающихся из новой, были обнаружены высокоскоростные «пули» газа, вероятно, обогащенного кислородом.

«Происхождение этих «пуль» остается загадкой. Мы предполагаем, что они образовались после вспышки, но «пули» такого типа не наблюдались ни в одной другой новой», — отметил Миллс.

Он также обнаружил, что система вновь активно переносит вещество, что свидетельствует о возобновлении процесса, приведшего к первоначальному взрыву.

Возможный предшественник «стандартной свечи»

Понимание гелиевых новых может иметь далеко идущие последствия.

Астрономы предполагают, что повторяющиеся вспышки, богатые гелием, могут быть одним из путей к образованию сверхновых типа Ia — одних из самых ярких взрывов во Вселенной.

«Поскольку эти сверхновые светят с чрезвычайно стабильной яркостью, они являются особыми «стандартными свечами», используемыми для измерения расстояний до галактик», — пояснил Миллс.

Сверхновые типа Ia использовались в исследованиях, удостоенных Нобелевской премии, для доказательства того, что Вселенная расширяется с ускорением.

«Причины этого галактического взрыва оставались загадкой на протяжении последних 25 лет, поэтому очень интересно подтвердить, что эта гелиевая новая возникла в результате аккреции гелиевой звезды на белый карлик. Я с нетерпением жду, чтобы увидеть, как этот результат поможет нам выяснить, что именно является источником энергии для других подобных астрономических взрывов с низким содержанием водорода, таких как известные сверхновые типа Ia», — сказал Миллс.

Хотя пока нет уверенности в том, могут ли гелиевые новые в конечном итоге порождать сверхновые типа Ia, V445 Puppis на данный момент является наиболее подходящей «лабораторией» для проверки этой возможности.

• новая