Космический телескоп «Хаббл» обнаружил сюрпризы вокруг звезды, вспыхнувшей 40 лет назад

Изображение симбиотической звезды Мира HM Sge, сделанное космическим телескопом Хаббл. Расположенная на расстоянии 3400 световых лет в созвездии Стрелы, она состоит из красного гиганта и белого карлика. Звезды расположены слишком близко друг к другу, чтобы Хаббл мог их рассмотреть. Материал истекает с красного гиганта и падает на карлика, делая его чрезвычайно ярким. Эта система впервые вспыхнула как новая в 1975 году. Красная туманность свидетельствует о звездном ветре. Туманность имеет диаметр около четверти светового года. Автор: NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI), Steven Goldman (STScI), Joseph DePasquale (STScI)

Астрономы использовали новые данные космического телескопа «Хаббл» НАСА и вышедшей из эксплуатации SOFIA (Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии), а также архивные данные других миссий, чтобы вновь посетить одну из самых странных двойных звездных систем в нашей галактике — через 40 лет после того, как она появилась на сцене. как яркая и долгоживущая новая. Новая — это звезда, которая внезапно резко увеличивает свою яркость, а затем исчезает до прежней неясности, обычно через несколько месяцев или лет.

Первоначальные результаты исследований группы были опубликованы в «Астрофизическом журнале», а Санкрит представляет исследования, посвященные УФ-спектроскопии, на 244-м собрании Американского астрономического общества в Мэдисоне, штат Висконсин.

В период с апреля по сентябрь 1975 года яркая двойная система HM Sagittae (HM Sge) стала в 250 раз ярче. Еще более необычно то, что она не исчезла быстро, как это обычно бывает с новыми звездами, а сохраняла свою светимость на протяжении десятилетий. В последнее время наблюдения показывают, что система нагрелась, но парадоксальным образом немного потускнела.

Концепция этого художника показывает новую систему HM Sagittae (HM Sge), где белый карлик вытягивает материал из своего красного гиганта-компаньона. Это образует пылающий горячий диск вокруг карлика, который может непредсказуемо подвергнуться спонтанному термоядерному взрыву, поскольку приток водорода от красного гиганта становится более плотным и достигает критической точки. Эти фейерверки между звездами-компаньонами завораживают астрономов, поскольку позволяют лучше понять физику и динамику звездной эволюции в двойных системах. Автор: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)

"В 1975 году HM Sge превратилась из невзрачной звезды в то, на что смотрели все астрономы в этой области, и в какой-то момент этот шквал активности замедлился", - сказал Рави Санкрит из Научного института космического телескопа (STScI) в Балтиморе. В 2021 году Стивен Голдман из STScI, Sankrit и его коллеги использовали инструменты Хаббла и SOFIA, чтобы увидеть, что изменилось с HM Sge за последние 30 лет на длинах волн света от инфракрасного до ультрафиолетового (УФ).

Ультрафиолетовые данные Хаббла за 2021 год показали сильную эмиссионную линию высокоионизированного магния, которой не было в ранее опубликованных спектрах 1990 года. Ее присутствие показывает, что расчетная температура белого карлика и аккреционного диска увеличилась с менее чем 400 000 градусов по Фаренгейту в 1989 году до сейчас превышает 450 000 градусов по Фаренгейту. Сильно ионизированная линия магния — одна из многих, наблюдаемых в УФ-спектре, совместный анализ которых позволит раскрыть энергетику системы и то, как она изменилась за последние три десятилетия.

«Когда я впервые увидел новые данные, — сказал Санкрит, — я подумал: «Ух ты, вот что может сделать УФ-спектроскопия Хаббла», я имею в виду, что это впечатляюще, действительно впечатляюще».

Используя данные летающего телескопа НАСА SOFIA, вышедшего на пенсию в 2022 году, команда смогла обнаружить воду, газ и пыль, текущие в системе и вокруг нее. Инфракрасные спектральные данные показывают, что гигантская звезда, производящая обильное количество пыли, вернулась к своему нормальному поведению всего через пару лет после взрыва, но в последние годы она также потускнела, что является еще одной загадкой, которую необходимо объяснить.

Изображение симбиотической звезды Мира HM Sge, сделанное космическим телескопом Хаббл с компасом и масштабной линейкой. Расположенная на расстоянии 3400 световых лет в созвездии Стрелы, она состоит из красного гиганта и белого карлика. Звезды расположены слишком близко друг к другу, чтобы Хаббл мог их рассмотреть. Материал истекает с красного гиганта и падает на карлика, делая его чрезвычайно ярким. Эта система впервые вспыхнула как новая в 1975 году. Красная туманность свидетельствует о звездном ветре. Туманность имеет диаметр около четверти светового года. Автор: NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI), Steven Goldman (STScI)

С помощью SOFIA астрономы смогли увидеть, как вода движется со скоростью около 18 миль в секунду, что, как они подозревают, соответствует скорости шипящего аккреционного диска вокруг белого карлика. Газовый мост, соединяющий звезду-гигант с белым карликом, в настоящее время должен простираться примерно на 2 миллиарда миль.

Команда также работала с AAVSO (Американской ассоциацией наблюдателей переменных звезд), чтобы сотрудничать с астрономами-любителями со всего мира, которые помогают телескопам наблюдать за HM Sge; их постоянный мониторинг выявляет изменения, которых не наблюдалось с момента вспышки 40 лет назад.

«Симбиотические звезды, такие как HM Sge, редки в нашей галактике, а возможность стать свидетелем взрыва, подобного новой, встречается еще реже. Это уникальное событие является сокровищем для астрофизиков, охватывающим десятилетия», — сказал Голдман.

Больше информации: Steven R. Goldman et al, A Multiwavelength Study of the Symbiotic Mira HM Sge with SOFIA and HST, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad12c9

Источник: ESA/Hubble Information Centre