Ученые увидели звезду-вампира: что это

Астрономы впервые обнаружили звезду-вампира — белого карлика, который питался от звезды-компаньона прежде чем взорваться. В отличие от сородичей графа Дракулы, питалась она не кровью, а гелием — материалом своей звезды-жертвы. 

В чем суть?

Открытие произошло после обнаружения сверхновой SN 2020eyj типа la. Ее нашли посредством камеры Zwicky Transient Facility, расположенной на горе Паломар. После она была увидена телескопами в Ла-Пальме и на Гавайях. Эти наблюдения показали, что в веществе, разбросанном вокруг сверхновой, преобладало вещество, богатое гелием. Это отличало ее от других звезд подобного типа

Найденные остатки гелия, обнаруженные в свете от взорвавшейся звезды, привели исследователей к выводу о том, что этим элементом была богата звезда-компаньон, истощаемая белым карликом. 

Радиоволны, замеченные перед обнаружением сверхновой, возникают, когда вещество, выброшенное звездой, проходит сквозь окружающую материю — околозвездный материал. Это приводит к тому, что частицы, такие, как электроны, ускоряются до околосветовых скоростей и испускают так называемое синхротронное излучение. Оно и включает в себя радиоволны. 

Если бы сверхновая возникла в отсутствии околозвездного материала, этих радиоволн просто бы не было. До сих пор астрономы никогда не находили подобного излучения, исходящего от сверхновой типа la.

Обычно они излучают стандартный световой поток, который настолько однороден от события к событию, что астрономы их называют «стандартными свечами». Испускаемый ими свет может быть использован и в качестве материала для определения расстояния от Земли до сверхновой, и для измерения скорости расширения вселенной. 

Однако теория возникновения сверхновых типа la пока до конца не изучена. Сейчас ученые считают, что она возникает, когда белый карлик впитывает в себя слишком много вещества от звезды-компаньона, но новое исследование показывает, что есть и другие причины их появления.

Что такое «белые карлики»?

Белые карлики — это остатки звезд, образующиеся, когда последние исчерпывают ресурс для ядерного синтеза и перестают гореть. 

Истощение водорода запускает цепочку событий, оканчивающихся коллапсом ядра и разбуханием внешних слоев звезды до размеров, превышающих изначальный в 100-1000 раз — это называется фазой красного гиганта. Солнце вступит в такую только через 5 миллиардов лет. В результате остается остывающее звездное ядро, мертвый белый карлик, окруженный звездной материей.

Для звезд-одиночек — Солнца, например, — это конец, но для белых карликов, существующих в паре, — нет. Они могут возродиться, если материал звезды-компаньона попадет на их поверхность.

Это может спровоцировать дальнейший ядерный синтез на поверхности этих звезд, но если неживые звезды накапливают его слишком много — достигают предела Чандрасекара — то они взрываются. Ключевым параметром является достижение определенной массы — в 1,4 раза больше массы Солнца. Ее достижение и определяет, станет звезда сверхновой или нет. 

Как именно звезды поглощают энергию компаньонов и как происходит перекармливание, неизвестно. Узнать чуть больше об этом как раз и помогают наблюдения за такими сверхновыми, как SN 2020eyj типа la.

Напомним, ранее ученые из Калифорнийского университета в Санта-Крузе сделали другое важное открытие — впервые увидели радиационный пояс за пределами Солнечной системы.