Астрономы обнаружили две массивные белые карликовые звезды, у которых очень компактные звёздные ядра на близком расстоянии друг от друга, и которым суждено погибнуть.
Белые карлики — это звёздные остатки подавляющего большинства звёзд. При изучении космоса астрономы находят системы, в которых два белых карлика близко вращаются вокруг самих себя.
Две звезды, гравитационно связанные друг с другом в так называемой двойной системе, расположены в нашей галактике Млечный Путь примерно в 160 световых годах от Земли — это относительно близко по космическим меркам. Световой год — это расстояние, которое свет проходит за год, оно равняется 9,5 триллионов километров.
Белые карлики — одни из самых компактных небесных объектов. Звёзды, масса которых в восемь раз превышает массу нашего Солнца, по-видимому, обречены на такой финал. В конце своего жизненного пути они сжигают весь водород, который используют в качестве топлива. Затем гравитация заставляет их сжиматься, в итоге остаётся компактное ядро диаметром примерно с Землю. В результате этого процесса и образуется белый карлик.
Исследователи использовали данные четырёх наземных телескопов для изучения этой двойной системы. Масса одного из белых карликов составляет около 83% массы нашего Солнца, а другого — около 72%.
Они оба примерно такого же размера, как Земля. Один из них примерно на 20% больше в диаметре, а другой — примерно на 50%. Это даёт представление о том, насколько они плотные. Это как наше Солнце, сжатое до размеров Земли. Их масса, когда они были обычными звёздами, была примерно в три-четыре раза больше массы Солнца.
Известно несколько сотен двойных звёздных систем, состоящих из двух белых карликов. Но эти две звезды вращаются ближе всего друг к другу из всех известных. Они находятся примерно в 25 раз ближе друг к другу, чем самая близкая к Солнцу планета нашей Солнечной системы — Меркурий, и совершают оборот примерно за 14 часов.
По мере того, как расстояние между ними постепенно сокращается, а двойная система теряет энергию, из-за того, что они такие массивные и находятся так близко друг к другу, гарантирует неминуемая их гибель.
Это создаст условия для сложного взрыва с четырёхкратной детонацией.
Белые карлики состоят из слоёв. Их внутренний слой — это ядро из углерода и кислорода, окружённое слоем гелия и наружным слоем водорода.
Когда они приблизятся друг к другу, более тяжёлый из двух белых карликов из-за своей большей гравитационной силы начнёт притягивать вещество из внешнего слоя более лёгкого карлика и увеличит свою массу до порога, за которым белый карлик испытает термоядерный взрыв.
Менее массивная звезда передаст свою массу более массивной, когда они начнут взаимодействовать. Это приведёт к тому, что слой гелия (более массивной звезды) превысит критическую массу, что вызовет взрыв. Первый вызовет второй взрыв в углеродно-кислородном ядре. Ударная волна от этих взрывов, в свою очередь, вызовет третий взрыв в оставшемся слое гелия звезды-компаньона, что вызовет четвёртый взрыв в её углеродно-кислородном ядре.
Ожидается, что эта четырёхкратная детонация займёт около четырёх секунд от начала до конца. Но это произойдёт не скоро, примерно через 22,6 миллиарда лет. Когда произойдёт взрыв, с Земли его свет будет виден в 10 раз ярче Луны на ночном небе.
Это первый случай, когда была обнаружена двойная система, которую постигнет такая участь. Если б эти два белых карлика находились на большем расстоянии друг от друга, чтобы более тяжёлый не поглощал вещество более лёгкого, они могли бы существовать не угрожая уничтожить друг друга.