|
Таинственный взрыв новой звезды
|
|
|
|
Астрономы наблюдали чрезвычайно яркий взрыв новой звезды, произошедший в результате повторяющейся вспышки новой звезды LMC68, что свидетельствует о беспрецедентном преобладании ионизированного кремния и рекордно высоких температурах. Недавние наблюдения бросают вызов существующим моделям состава новых звезд и проливают новый свет на взрывные звездные процессы в средах с низкой металличностью.
|
|
|
|
Несмотря на редкость, некоторые взрывы новых звезд белого карлика, известные как повторяющиеся новые звезды, происходят многократно. Астрономы впервые обнаружили такую новую в 1968 году, идентифицировав LMC 1968-12a (LMC68), которая в ходе своей последней вспышки дала неожиданные результаты.
|
|
|
|
Когда плотные остатки мертвой звезды перекачивают вещество из ее двойной спутницы, температура поверхности повышается до тех пор, пока не достигнет критического порога, что приводит к взрыву новой звезды. В большинстве случаев новые звезды возникают разово. Однако в редких случаях они могут извергаться многократно, с интервалами от нескольких лет до десятилетий. Астрономы обнаружили всего около десятка таких периодически возникающих новых звезд в нашей галактике Млечный Путь.
|
|
|
|
Большинство повторяющихся новых звезд являются внегалактическими — расположены за пределами Млечного Пути, например, LMC68. Эта конкретная новая звезда находится в Большом Магеллановом Облаке, галактике-спутнике Млечного Пути, и имеет третий по величине из известных интервалов повторяемости, извергаясь примерно каждые четыре года. LMC68 состоит из небольшого белого карлика в паре с более крупной красной звездой-субгигантом, по размерам превосходящей наше Солнце. Хотя астрономы впервые обнаружили повторяющуюся новую звезду в 1968 году, ее извержения не наблюдались до 1990 года.
|
|
|
|
|
|
|
Недавнее извержение
|
|
|
|
Последнее извержение произошло в августе 2024 года и отслеживалось несколькими исследовательскими институтами. Со времени предыдущего извержения LMC68 в 2020 году обсерватория NASA Neil Gehrels Swift ежемесячно отслеживает новую звезду, ожидая ее следующего взрыва в течение ожидаемого четырехлетнего цикла. Через девять дней после первоначальной вспышки телескоп Магеллана Бааде Института Карнеги наблюдал это событие, а спустя 22 дня за ним последовал телескоп Международной обсерватории Джемини-Саут.
|
|
|
|
Результатом этих наблюдений стала первая в истории спектроскопия внегалактического периодического извержения новой звезды в ближней инфракрасной области спектра. Зафиксировав сверхгорячую фазу взрыва в ближней инфракрасной области, астрономы смогли проанализировать элементы с высокой энергией, что позволило по-новому взглянуть на экстремальные условия, приводящие к этим периодическим вспышкам.
|
|
Анализ повторяющегося извержения
|
|
|
|
Наблюдения с "Магеллана" показали, что свет от ионизированного кремния излучается в 95 раз ярче Солнечного, если измерять его на всех длинах волн. Между тем, несколько дней спустя прибор FLAMINGOS-2 компании Gemini South зафиксировал затухающие сигналы ионизированного кремния, показав, что этот элемент потерял девять из 14 электронов — свидетельство огромной энергии излучения или столкновения, вызванной извержением. Даже в своем выцветшем состоянии кремний оставался доминирующим элементом во всем спектре взрыва.
|
|
|
|
“Ионизированный кремний, сияющий почти в 100 раз ярче Солнца, является беспрецедентным явлением”, - сказал Том Гебалле, почетный астроном NOIRLab и соавтор статьи, опубликованной в Monthly Notices Королевского астрономического общества. “И хотя этот сигнал шокирует, он также шокирует и тем, чего там нет”.
|
|
Странная космическая сигнатура
|
|
|
|
В спектре новой звезды доминирует один элемент, что весьма необычно. Новые звезды, наблюдаемые в Млечном Пути, обычно содержат смесь элементов, таких как сера, фосфор, кальций и алюминий.
|
|
|
|
“Это удивительное отсутствие в сочетании с присутствием кремниевой сигнатуры и ее большой силой свидетельствовало о необычно высокой температуре газа, что подтвердило наше моделирование”, - сказал соавтор Самнер Старрфилд, профессор астрофизики в Университете штата Аризона.
|
|
|
|
Это моделирование показало, что температура выбрасываемого газа на ранней стадии после взрыва достигла поразительных 5,4 миллиона градусов по Фаренгейту, что делает LMC68 одной из самых горячих новых звезд, когда-либо зарегистрированных. Исследователи предполагают, что экстремальные условия окружающей среды способствовали столь сильному извержению.
|
|
Создавая космическое насилие
|
|
|
|
LMC68 находится в Большом Магеллановом облаке, галактике с более низкой металличностью по сравнению с Млечным Путем. В астрономии “металличность” относится к обилию элементов тяжелее водорода и гелия. Среда с высокой металличностью позволяет тяжелым элементам удерживать тепло на поверхности белого карлика, вызывая извержения на ранних стадиях процесса аккреции. Однако в средах с низким содержанием металлов, таких как Большое Магелланово облако, извержения происходят позже в цикле аккреции, что приводит к более сильным взрывам и большему накоплению топлива.
|
|
|
|
“Поскольку в нашей галактике было обнаружено лишь небольшое количество периодически возникающих новых звезд, понимание этих объектов развивалось эпизодически”, - сказал Мартин Стилл, программный директор NSF в Международной обсерватории Джемини.
|
|
|
|
“Расширяя наш диапазон наблюдения за другими галактиками с помощью крупнейших доступных астрономических телескопов, таких как Gemini South, астрономы увеличат скорость прогресса и критически оценят поведение этих объектов в различных химических средах”, - сказал Стилл.
|
|
|
|
Источник
|
