Происхождение самых быстрых белых карликов в галактике связано со взрывами сверхновых

Иллюстрация, показывающая остаток звезды, выброшенный с огромной скоростью в космос с места взрыва сверхновой, вызванного взаимодействием между парой белых карликов. Автор: Technion Spokesperson's Office

В прорывном исследовании, опубликованном в Nature Astronomy, учёные обнаружили новое происхождение некоторых из самых быстрых звёзд, когда-либо наблюдавшихся: гиперскоростных белых карликов — компактных звёздных остатков, несущихся через пространство со скоростью более 2000 км/с.

Под руководством доктора Хилы Гланц из Техниона — Израильского технологического института международная команда провела современные трёхмерные гидродинамические моделирования слияния двух редких гибридных гелий-углерод-кислородных белых карликов. Результаты раскрывают драматическую последовательность событий: когда более лёгкая звезда частично разрушается, более тяжёлая претерпевает взрыв с двойной детонацией, выбрасывая выжившие остатки своего компаньона в космос на гиперскоростях, превышающих 2000 километров в секунду — достаточно быстро, чтобы вырваться из гравитационной хватки Млечного Пути.

«Это первый случай, когда мы увидели чёткий путь, по которому остатки слияния белых карликов могут быть запущены на гиперскорости, со свойствами, соответствующими горячим, тусклым белым карликам, которые мы наблюдаем в гало», — сказала доктор Гланц. «Это решает загадку о происхождении этих звёзд-беглецов — а также открывает новый канал для тусклых и своеобразных сверхновых типа Ia».

В отличие от ранее предложенных сценариев, новая модель объясняет как экстремальные скорости, так и необычные температуры и яркость известных HVWD, таких как звёзды J0546 и J0927. Она также даёт представление о слабосветящихся термоядерных взрывах, которые являются ключевыми инструментами для измерения расширения Вселенной и понимания того, как элементы формируются в галактиках.

«Это открытие не только помогает нам понять гиперскоростные звёзды — оно даёт нам окно в новые виды звёздных взрывов», — сказал соавтор профессор Хагай Перец, также из Техниона.

Исследование проводилось учёными из Техниона, Потсдамского университета и Института астрофизики Макса Планка, сочетая высокопроизводительное моделирование с новым теоретическим моделированием.

Работа имеет значение для предстоящих обзоров транзиентов и выпусков данных Gaia, которые могут обнаружить больше этих неуловимых звёздных ядер, летящих через галактику.