От столкновений до звездного каннибализма — удивительное разнообразие взрывающихся белых карликов

Телескоп Palomar 48 дюймов в Паломарской обсерватории в Калифорнии с изображением Млечного Пути на заднем плане. Звезды представляют количество сверхновых, открытых в каждом направлении, а вставка представляет собой изображение галактики после (слева) и до (справа) взрыва сверхновой. Автор: Mickael Rigault.

Астрофизики обнаружили удивительное разнообразие в способах, которыми белые карлики взрываются в глубоком космосе, после оценки почти 4000 таких событий, подробно зафиксированных астрономическим обзором неба следующего поколения. Их выводы могут помочь нам точнее измерять расстояния во Вселенной и расширить наши знания о «темной энергии».

Драматические взрывы белых карликов в конце их жизни на протяжении десятилетий играли ключевую роль в изучении темной энергии — таинственной силы, ответственной за ускоренное расширение Вселенной. Они также обеспечивают происхождение многих элементов в нашей периодической таблице, таких как титан, железо и никель, которые образуются в чрезвычайно плотных и горячих условиях, присутствующих во время их взрывов.

Важным достижением в нашем понимании этих взрывных переходных процессов стал выпуск крупного набора данных и связанных с ним 21 публикаций в специальном выпуске журнала Astronomy & Astrophysics.

Этот уникальный набор данных из почти 4000 близлежащих сверхновых во много раз больше предыдущих подобных выборок и позволил совершить важные прорывы в понимании того, как взрываются эти белые карлики. Выборка была получена с помощью Zwicky Transient Facility (ZTF), астрономического обзора неба под руководством Caltech, при ключевом участии исследователей из Тринити-колледжа в Дублине под руководством профессора Кейт Магуайр в Школе физики.

«Благодаря уникальной способности ZTF быстро и глубоко сканировать небо, стало возможным обнаружить новые вспышки звезд, которые до миллиона раз слабее самых тусклых звезд, видимых невооруженным глазом», — говорит профессор Магуайр.

Одним из ключевых результатов, полученных группой из Тринити, стало открытие того, что существуют многочисленные экзотические способы взрыва белых карликов, в том числе столкновения двух звезд в ярких звездных спектаклях, а также каннибализм звезд их компаньонами в двойных звездных системах.

Это возможно только с этим образцом из-за возможности обнаруживать очень слабые вспышки в сочетании с большими размерами выборки. И удивительное разнообразие может иметь последствия для использования этих сверхновых для измерения расстояний во Вселенной, поскольку ограничения на свойства темной энергии принципиально требуют, чтобы эти взрывы могли быть стандартизированы.

«Разнообразие способов, которыми могут взрываться белые карлики, гораздо больше, чем предполагалось ранее, в результате чего происходят взрывы, которые могут быть как настолько слабыми, что их едва видно, так и достаточно яркими, чтобы их можно было наблюдать в течение многих месяцев или лет», — говорит профессор Магуайр.

Больше информации: Astronomy & Astrophysics (2025).

Источник: Trinity College Dublin