Странная небесная пара: массивная звезда и белый карлик, пойманные в рентгеновской вспышке
Иллюстрация белого карлика, мертвого остатка звезды, подобной нашему Солнцу, с кристаллизованным твердым ядром. Автор: University of Warwick/Mark Garlick; License CC BY-SA 3.0 IGO or ESA Standard License
Einstein Probe (EP; кит. упр. 爱因斯坦探针) — рентгеновский космический телескоп, созданный Китайской академией наук в сотрудничестве с ЕКА, Институтом внеземной физики Макса Планка и французским национальным центром космических исследований. Этот космический аппарат предназначен для исследований в области астрофизики высоких энергий. Википедия
Странная небесная пара состоит из большой, горячей звезды, более чем в 10 раз больше нашего Солнца, и небольшого компактного белого карлика с массой, похожей на нашу звезду. Пока что обнаружено лишь несколько таких систем. И это первый раз, когда ученые смогли отследить рентгеновский свет, исходящий от такой любопытной пары, от ее первоначальной внезапной вспышки до ее угасания.
27 мая 2024 года широкоугольный рентгеновский телескоп (WXT) на зонде Einstein засек рентгеновские лучи, исходящие из нашей соседней галактики, Малого Магелланова Облака (SMC). Чтобы раскрыть происхождение этого нового небесного маяка, обозначенного как EP J0052, ученые направили в этом направлении последующий рентгеновский телескоп зонда Einstein.
Наблюдения WXT также побудили рентгеновские телескопы NASA Swift и NICER направить их на недавно обнаруженный объект. XMM-Newton ESA последовал за ними через 18 дней после срабатывания.
Нау́чный сотру́дник — общее название ряда должностей учёных, занятых научной деятельностью в НИИ, в вузах или на предприятиях, но не являющихся руководителями структурных подразделений, а также одна из конкретных должностей таких учёных в Российской Федерации. Все научные сотрудники имеют высшее профессиональное образование, многие имеют учёные степени и звания. Нередко научные сотрудники вовлечены в педагогический процесс, однако основная их работа связана с проведением исследований. В России значительная часть контингента научных сотрудников сосредоточена в Москве (43,1 %), Санкт-Петербурге (8,7 %), Московской (6,6 %), Новосибирской (6,4 %) и Свердловской (2,6 %) областях. Википедия
«Это связано с тем, что среди существующих телескопов, отслеживающих рентгеновское небо, WXT — единственный, который может видеть рентгеновские лучи с более низкой энергией и обладает достаточной чувствительностью, чтобы уловить новый источник».
Первоначально ученые думали, что EP J0052 может быть известным типом двойной системы, которая светится в рентгеновских лучах. Эти пары состоят из нейтронной звезды, поглощающей материал массивной звезды-компаньона. Однако в данных было что-то, говорящее об обратном…
Редкое открытие
Благодаря тому, что зонд Einstein Probe поймал новый источник прямо с его первоначальной вспышки, ученые смогли проанализировать пакеты данных с разных инструментов. Они изучили, как свет менялся в диапазоне длин рентгеновских лучей в течение шести дней, и выделили некоторые элементы, присутствующие во взрывающемся материале, такие как азот, кислород и неон. Анализ дал важные подсказки.
«Мы вскоре поняли, что имеем дело с редким открытием очень неуловимой небесной пары», — объясняет Алессио. «Необычный дуэт состоит из массивной звезды, которую мы называем звездой Be, весящей в 12 раз больше Солнца, и звездного «трупа», известного как белый карлик, компактного и сверхплотного объекта с массой, схожей с массой нашей звезды».
Зонд Einstein запечатлел рентгеновскую вспышку от очень неуловимой небесной пары, состоящей из большой горячей звезды, более чем в 10 раз больше нашего Солнца, и небольшого компактного белого карлика с массой, похожей на нашу звезду. Ученые полагают, что пара началась вместе, как более согласованная двойная пара, состоящая из двух довольно больших звезд, в шесть и восемь раз массивнее нашего Солнца. Большая звезда исчерпала свое ядерное топливо раньше и начала расширяться, сбрасывая вещество на своего компаньона. Сначала газ в ее раздутых внешних слоях был втянут компаньоном; затем ее оставшиеся внешние оболочки были выброшены, образовав оболочку вокруг двух звезд, которая позже стала диском и, наконец, растворилась. К концу этой драмы звезда-компаньон выросла до массы в 12 раз больше массы Солнца, в то время как опережающее ядро другой звезды коллапсировало, превратившись в белого карлика с массой чуть больше одной солнечной. Теперь очередь белого карлика украсть и поглотить материал из внешних слоев звезды Be. Автор: ESA
Две звезды вращаются по орбите близко друг к другу, и интенсивное гравитационное поле белого карлика вытягивает материю из своего компаньона. По мере того, как все больше и больше материала (в основном водорода) падает на компактный объект, его сильная гравитация сжимает его, пока не инициируется неуправляемый ядерный взрыв. Это создает яркую вспышку света в широком диапазоне длин волн от видимого света до ультрафиолета и рентгеновских лучей.
Со́лнце (астр. ☉) — одна из звёзд нашей Галактики (Млечный Путь) и единственная звезда Солнечной системы. Вокруг Солнца обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль.
По спектральной классификации Солнце относится к типу G2V (жёлтый карлик). Википедия
Читайте также:Симулятор жизни в стиле киберпанк — одна из ожидаемых инди-игр 2025 гАвторы Genshin Impact представили нового персонажа — МавуикуLarian добавил в Baldur’s Gate 3 кинематографичностиGenshin Impact: обновление «Цветы под палящим солнцем» с регионом НатланGenshin Impact: представлено новое превью региона Натлан из будущего обновления
Время — форма протекания физических и психических процессов, условие возможности изменения. Одно из основных понятий философии и физики, мера длительности существования всех объектов, характеристика последовательной смены их состояний в процессах изменения и развития, а также одна из координат единого пространства-времени, представления о котором развиваются в теории относительности.
В философии — это необратимое течение (протекающее лишь в одном направлении — из прошлого, через настоящее в будущее).
В метрологии — физическая величина, одна из семи основных величин Международной системы величин (англ. Википедия
Объяснение есть.
История двух звезд
Ученые полагают, что изначально эта пара существовала как более согласованная двойная пара, состоящая из двух довольно крупных звезд, в шесть и восемь раз массивнее нашего Солнца.
Более крупная звезда исчерпала свое ядерное топливо раньше и начала расширяться, сбрасывая материю на своего компаньона. Сначала газ в его раздутых внешних слоях был втянут компаньоном; затем его оставшиеся внешние оболочки были выброшены, образовав оболочку вокруг двух звезд, которая позже стала диском, и в конце концов растворилась.
К концу этой драмы звезда-компаньон выросла до массы, в 12 раз превышающей массу Солнца, в то время как вырвавшееся вперед ядро другой звезды сколлапсировало, превратившись в белого карлика с массой чуть больше одной солнечной. Теперь настала очередь белого карлика украсть и поглотить материал из внешних слоев звезды Be.
«Это исследование дает нам новое понимание редко наблюдаемой фазы звездной эволюции, которая является результатом сложного обмена материалом, который должен был произойти между двумя звездами», — замечает Эшли Краймс, научный сотрудник и рентгеновский астроном в ЕКА. «Удивительно наблюдать, как взаимодействующая пара массивных звезд может произвести такой интригующий результат».
Последующее наблюдение миссии ESA XMM-Newton в направлении EP J0052, спустя 18 дней после первого взгляда зонда Einstein, больше не зафиксировало сигнал. Это устанавливает ограничение на продолжительность вспышки, показывая, что она была относительно короткой.
Продолжительность короткого всплеска, а также присутствие неона и кислорода намекают на довольно тяжелый тип белого карлика, вероятно, на 20% массивнее Солнца. Его масса близка к уровню, называемому пределом Чандрасекара, выше которого звезда продолжит схлопываться и станет еще более плотной нейтронной звездой или взорвется как сверхновая.
Монитор, меняющий правила игры
«Вспышки от дуэта бериллиевого и белого карликов было чрезвычайно трудно обнаружить, поскольку лучше всего их наблюдать с помощью низкоэнергетического рентгеновского излучения. Появление зонда Эйнштейна дает уникальную возможность обнаружить эти мимолетные источники и проверить наше понимание того, как эволюционируют массивные звезды», — отмечает Эрик Куулкерс, научный сотрудник проекта Einstein Probe Европейского космического агентства.
«Это открытие демонстрирует революционные возможности этой миссии».
Больше информации: A. Marino et al, Einstein Probe discovery of EP J005245.1-722843: a rare BeWD binary in the Small Magellanic Cloud?, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2407.21371
Источник: European Space Agency
0 комментариев