Астрономия

Наблюдая за Малым Магеллановым Облаком — галактикой-спутником Млечного Пути — команда астрономов зафиксировала чрезвычайно яркую рентгеновскую вспышку и обнаружила редкую двойную систему, которая состоит из звезды типа Be и белого карлика. Ранее столь яркое событие исследователи наблюдали всего раз.

Две крупнейшие галактики-спутники Млечного Пути — Магеллановы Облака —  взаимодействуют друг с другом и нашей Галактикой на протяжении семи миллиардов лет. Большое Магелланово Облако примерно в десять раз массивнее Малого, однако именно в нем группа астрономов во главе с учеными из Университета штата Пенсильвания (США) наблюдала яркую рентгеновскую вспышку от источника CXOU J005245.0−722844.

Таким образом авторы научной работы, представленной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, смогли обнаружить редкую двойную систему из белого карлика и звезды типа Be.

Звезды типа Be — это очень горячие, массивные светила. Из-за огромной скорости их вращения, вокруг них образуются газовые диски, способные взаимодействовать с компаньоном в двойной системе. Это взаимодействие  приводит к разнообразным астрономическим явлениям, включая рентгеновские вспышки.

Обычно в таких системах компаньонами выступают нейтронные звезды или черные дыры, однако в данном случае, как установили астрономы, компаньоном стал белый карлик. Это седьмой известный случай такой пары, что делает открытие особенно ценным для понимания эволюции звезд и двойных систем.

С помощью рентгеновской орбитальной обсерватории Swift астрономы зафиксировали вспышку длиной менее 16 дней. Событие превысило  предел Эддингтона — такой порог мощности электромагнитного излучения, исходящего из недр звезды, при которой давления этого излучения достаточно для компенсации веса оболочек звезды. Иными словами, при нем звезда находится в состоянии равновесия: не сжимается и не расширяется. Превышение предела ведет к потере светилом вещества из внешних слоев.

Проанализировав спектр, команда выяснила, что источник излучения характерен для белых карликов: на поверхности этих звезд наблюдаются термоядерные вспышки, возникающие при накоплении достаточного количества аккрецируемого материала.

Затем астрономы провели дополнительные наблюдения в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах с помощью телескопов OGLE и ATLAS и обнаружили кратковременное увеличение яркости звезды, совпадающее по времени с рентгеновской вспышкой. Полученные данные предоставили новые доказательства того, что наблюдаемая вспышка связана с термоядерными процессами на поверхности белого карлика.

Исследователи также выяснили, что орбитальный период системы сократился с 17,55 до 17,14 дней за несколько лет до вспышки. Это свидетельствует о динамических изменениях в системе, которые связаны с накоплением материала на белом карлике перед вспышкой: по мере роста его массы вращение тела естественным образом замедлялось.

Ранее астрономы наблюдали только одну похожую вспышку в системе MAXI J0158−744, которая произошла из-за термоядерного взрыва на белом карлике в паре со звездой Be. Эти чрезвычайно редкие события позволяют изучать процессы аккреции и взрывов в экстремальных условиях. Открытие также помогает объяснить происхождение ультраярких рентгеновских источников, наблюдаемых в других галактиках.

Команда планирует продолжить наблюдения за CXOU J005245.0−722844, чтобы понять, как часто происходят такие вспышки и какие механизмы к ним приводят. Дальнейшие исследования, по мнению авторов научной работы, помогут не только в изучении эволюции звезд, но и в совершенствовании моделей космических катастрофических событий, формирующих и преобразовывающих галактики.