Зірка вампіра як тикача зоряна бомба

Астрономи виявляють кандидатів на наднову типу Ia

Розширюється оболонка речовини навколо V445 Puppis © PA Woudt / ESO
читати вголос

За допомогою дуже великого телескопа Європейської південної обсерваторії (ESO) астрономам вперше вдалося створити спокійний фільм із речовини, викинутої з "зірки вампіра". Зірка довго висмоктувала матерію від близького супутника, до того, як вона вибухнула в листопаді 2000 року, за ходом якої протягом багатьох років слідкували астрономи.

Це багатообіцяючий кандидат на клас об’єктів, який астрономи шукали вже певний час: попередники так званих вибухів наднової Іа. Такі вибухи відіграють ключову роль у дослідженні темної енергії, яка заповнює наш космос, вважають дослідники журналу Astrophysical Journal.

"Неприємний розрив знань"

"Які типи зіркової системи вибухають як наднові типу Ia? Це одне з важливих відкритих питань сучасної астрофізики », - каже Патрік Вудт з університету Кейптаун, перший автор статті. "З іншого боку, оскільки ці наднові відіграють ключову роль у дослідженнях, що демонструють, що розширення нашого Всесвіту прискорюється, це незручний розрив у знаннях".

Завданням нового детального дослідження став об’єкт на ім'я V445 Puppis у сузір’ї «Кормова палуба корабля» на південному небі. Об'єкт вже був у листопаді 2000 року як так звана Нова. Нові - це події, в яких зірка тимчасово сильно збільшується в яскравості, у випадку V445 - чудовим коефіцієнтом 250. Вони трапляються в системах зірок, в яких орбіта білого карлика і супутника.

Білий гном видаляє матерію зі свого супутника, який збирається навколо зірки Карлика, стаючи з часом нестабільним і вибухаючим. Велика кількість речовини викидається в космос. дисплей

Оточення Nova V445 Puppis © ESO / Digitized Sky Survey 2

Перша нова без водню

Зазвичай зібрана речовина - це насамперед водень. V445 Puppis - перша нова, в якій не виявлено водню. Ця обставина відноситься до класу ще більш потужних зоряних вибухів: наднових типу Ia.

"Це ключовий висновок, адже ми знаємо, що водню також не вистачає у наднових типів Ia", - каже співавтор Денні Стігс з Університету Ворвік у Великобританії. Зірка супутника V445 Puppis також вписується в схему, оскільки йому також не вистачає водню. Натомість, особливо гелій тече від цього супутника до зірки Білого Гнома

Двоскладова матерія

Дослідницька група Вудта використовувала інструмент NACO - пристрій на дуже великому телескопі ESO (VLT), який використовує метод адаптивної оптики. Це можуть бути надзвичайно гострі зображення виграшів астрономічних об'єктів. За допомогою NACO дослідники спостерігали V445 Puppis протягом двох років. На знімках зображений матеріал із двох частин, із початково дуже вираженим звуженням посередині. На зовнішніх кінцях корпусу також є два ущільнення, які, здається, рухаються назовні зі швидкістю близько 30 мільйонів кілометрів на годину.

Сама матерія - також спостерігається вперше в новій - рухається зі швидкістю близько 24 мільйонів кілометрів на годину, на думку астрономів. Дві зірки вкриті густим пиловим диском, який також повинен був бути створений в процесі останнього виверження.

Адаптивна оптика дає хороші результати

То що ми можемо побачити на цих фотографіях неймовірно тонкі деталі - їх очевидний розмір становить близько ста мілібоз секунд, що еквівалентно одному з відстані 40 кілометрів, що вважається однією монетою євро - це Завдяки адаптивній оптиці, такій, що використовується на великих наземних телескопах, таких як ESO VLT, каже Стігс.

Білий карлик висмоктує речовину з червоної зірки-гіганта ESO

Супернові як "стандартні свічки"

Супернові - це величезні вибухи в кінці життя певних зірок. Супернові типу Ia представляють особливий інтерес, оскільки їх можна використовувати як «стандартні свічки» і дозволяють визначати великі відстані в космосі. Такі вимірювання ґрунтуються на дослідженнях для прискорення космічного розширення, яке в сучасних космологічних моделях базується на наявності так званої темної енергії.

Як і нове, наднови типу Ia також вважаються в бінарних системах, де однією зіркою є білий карлик. Якщо таких зірок приверне занадто багато додаткової матерії, вони стануть нестабільними і вибухнуть. Тим більше, що стосується наднових типів Ia, ми маємо справу з досить складним процесом. Матерія супутника зірки спочатку утворює додатковий шар на поверхні Білого Гнома. Якщо цей шар стає занадто щільним, відбувається вибух нова - порівняно слабке виверження, при якому частина накопиченої речовини викидається в космос.

Ключове питання: що має статися, щоб білий карлик міг накопичити достатню кількість речовини, незважаючи на цей захисний механізм, щоб, врешті-решт, він вибухне повністю у ще більш масовому вибуху наднової типу Ia? На думку астрономів, є деякі свідчення того, що природа накопиченої речовини відіграє важливу роль: Відмітною рисою наднових типів Ia є відсутність водню, найпоширенішого хімічного елемента у Всесвіті, що визначається дослідженнями спектру.

Біла карликова зірка з дуже високою масою

За допомогою зображень NACO та додаткових даних інших телескопів астрономи змогли визначити відстань системи від Землі - близько 25000 світлових років - та її внутрішню яскравість - у 10000 разів яскравішу, ніж Сонце. На думку дослідників, ця яскравість свідчить про те, що біла карликова зірка вже має дуже високу масу в цій системі, трохи нижче критичної межі, при якій вона вибухає, але, з іншого боку, є значна кількість додаткового матеріалу супутника на карликовій зірці потік.

"Чи зрештою, V445 Puppis вибухне як наднова, чи система викинула достатньо матерії з щойно поміченої нови, щоб уникнути цієї долі, невідомо", - каже Вудт, - але, без сумніву, у нас є один багатообіцяючий кандидат на майбутнього Введіть Ia наднову ".

(idw - Інститут астрономії Макса Планка, 18.11.2009 - DLO)