Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову

C 2009 года астрономы наблюдали за тем, как сверхплотная мертвая звезда неожиданно озарилась ярчайшим светом. Мертвая звезда оказалась белым карликом, бледным напоминанием некогда существовавшего красного гиганта, выработавшего весь свой топливный ресурс и пережившего коллапс. Наблюдаемый взрыв оказался признаком появления классической новы, редко наблюдаемого явления звездной вспышки, характерной только для белых карликов. Астрономам удалось понаблюдать за звездой до и после ее взрыва и впервые получить визуальные доказательства того, что же вызывает этот загадочный во всех отношениях звездный коллапс.

Классические новы обычно появляются в системах из двух звезд, где белый карлик и звезда-компаньон оборачиваются вокруг друг друга на очень близком расстоянии. Так как белые карлики являются очень плотными звездами, обладающими мощной силой гравитации, они постепенно вытягивают водород у соседней звезды. Водород накапливается вокруг белого карлика, и когда его объем становится критическим, происходит ярчайшая термоядерная реакция с последующим выбросом вещества.

«Большая часть этого взрыва происходит только на поверхности карлика. То, что выбрасывается в космос, это лишь тонкий слой газа карлика», — объясняет ведущий автор исследования Пржемек Мроз.

Астрономы стали прямыми свидетелями такой новы в 2009 году, когда наблюдали за удаленной бинарной системой V1213 Cen. Об этом они поделились на страницах научного журнала Nature. Наблюдение происходило еще до события взрыва. Мониторинг V1213 Cen велся с 2003 года. И все это время ученые надеялись собственными глазами увидеть процесс перехода белого карлика в нову. Их желание в конце концов сбылось.

Обычно собственными глазами увидеть события, которые приводят к взрыву звезд, астрономам удается крайне редко.

«Как правило, когда происходит взрыв новых и сверхновых, даже несмотря на наличие огромного числа телескопов, мы становимся свидетелями только тех явлений, которые происходят уже после этих взрывов», — говорит Карлс Бадинс, астроном из Питтсбургского университета, не принимавший участия в исследовании системы V1213 Cen.

«Но нам, как ученым, конечно же, хотелось бы узнать больше о тех процессах, которые происходят непосредственно до самих взрывов. Для нас это по большей части по-прежнему остается секретом».

Одно из последних наблюдений все же позволило проследить и получить первые визуальные подтверждения того, как проходит жизнь звездной системы до и после классической новы.

Варшавский телескоп в обсерватории Las Campanas, с помощью которого астрономы наблюдали за взрывом новы

За шесть лет наблюдений до событий появления новы астрономы отметили, что звездная система V1213 Cen периодически становилась ярче из-за вспышек карлика. Во время этих кратковременных событий на поверхность белого карлика оседали небольшие запасы водорода. Согласно Мрозу, периодичность и разность в яркости этих вспышек может говорить о том, что передача водорода белому карлику была нестабильной и в то же время малообъемной.

Тем не менее, когда произошел основной взрыв, характер звездной системы несколько изменился.

«Вся система выжила, и после выброса вещества звезды остались на своем месте», — говорит Мроз.

Водород соседней звезды по-прежнему забирается белым карликом. Однако соседняя звезда получила мощнейшую дозу излучения во время взрыва, что заставило ее несколько увеличиться в размерах. Изменение в размерах звезды-компаньона привело и к изменениям в уровнях объема и скорости передачи водорода. Согласно Мрозу, теперь газ передается гораздо быстрее. Астрономы отмечают, что теперь передача водорода не сопровождается яркими вспышками. Это может говорить о том, что передача проходит более плавно и равномерно.

О таких изменениях в объемах передачи водорода до и после появления классической новы астрономы предполагали и раньше, однако увидеть эти изменения напрямую раньше никогда не удавалось. Ученые считают, что должно пройти, возможно, несколько миллионов лет до того момента, как белый карлик накопит достаточно водорода, чтобы перейти в состояние классической новы.

«Вероятность увидеть такое явление крайне мала. Люди думают, что эти явления происходят раз в десятки и сотни тысяч лет, но на самом деле эти события случаются гораздо реже», — подытоживает Мроз.

Что касается карлика в системе V1213 Cen, вполне возможно, что он сможет накопить достаточно водорода для нового взрыва. Однако произойдет это не раньше чем через еще один миллион лет.

Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову
Николай Хижняк