Престижный журнал Nature сообщает об открытии необычной системы из двух звезд, которая однажды может превратиться в сверхновую. Среди авторов польский астроном, проф. Анджей Удальски из Астрономической обсерватории Варшавского университета.
Белые карлики могут взрываться как сверхновые, когда их масса превышает 1,4 массы Солнца. Эти типы сверхновых называются астрономами сверхновыми типа Ia и очень важны, например, для измерения далеких расстояний в космосе и скорости расширения Вселенной. Точные механизмы увеличения массы белого карлика еще полностью не изучены.
Белый карлик, поглощающий гелий
В двухзвездной системе, где материал спутника течет к белому карлику, это обычно водород. Однако в случае этого открытия текущим веществом является гелий.
Исследуемая система имеет обозначение [HP99] 159 и была открыта в 1990-х годах рентгеновским спутником ROSAT. Объект находится в Большом Магеллановом Облаке, соседней с нашей галактике. Недавние наблюдения со спутника eROSITA выявили оптический аналог источника рентгеновского излучения.
Объект также наблюдался польским проектом OGLE более десяти лет. На основании наблюдений было установлено, что яркость меняется с периодом 2,327 дня — это период обращения двойной системы. Однако спектр высокого разрешения, полученный на телескопе СОЛТ, в котором наша страна имеет значительную долю, показывает наличие в этой системе аккреционного диска. Материал второй звезды течет к белому карлику и образует вокруг него диск. Оказалось, что в спектре преобладают линии гелия от аккреционного диска, а линии водорода отсутствуют.
Подтверждение теории 30-летней давности
Теория о том, что белые карлики сжигают на своей поверхности гелий из второго компонента двойной системы, существует уже более 30 лет. Однако наблюдений, подтверждающих существование таких систем, не было, и [HP99] 159 — первый известный случай.
Это подтверждает высказанную выше теорию, но расход вещества в системе намного ниже, чем это было бы необходимо для спокойного сжигания гелия. Рентгеновские наблюдения с разных спутников показывают небольшое изменение яркости системы в этом диапазоне. Вывод состоит в том, что стабильное горение гелия может происходить при гораздо более низком массовом расходе, чем считалось ранее. Устойчивое горение падающего гелиевого материала непрерывно увеличивает массу белого карлика и может привести после превышения предельной массы к его взрыву в виде сверхновой.
Двойные системы с белым карликом и гелиевой звездой могут быть источником некоторых сверхновых типа Ia, а также менее ярких сверхновых типа Iax.
Исследование проводилось группой ученых во главе с Институтом внеземной физики им. Макса Планка. Среди авторов публикации в «Природе» ( DOI: 10.1038/s41586-023-05714-4 ) проф. Анджей Удальски из Астрономической обсерватории Варшавского университета.