Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову

C 2009 года астрономы наблюдали за тем, как сверхплотная мертвая звезда неожиданно озарилась ярчайшим светом. Мертвая звезда оказалась белым карликом, бледным напоминанием некогда существовавшего красного гиганта, выработавшего весь свой топливный ресурс и пережившего коллапс. Наблюдаемый взрыв оказался признаком появления классической новы, редко наблюдаемого явления звездной вспышки, характерной только для белых карликов. Астрономам удалось понаблюдать за звездой до и после ее взрыва и впервые получить визуальные доказательства того, что же вызывает этот загадочный во всех отношениях звездный коллапс.


Классические новы обычно появляются в системах из двух звезд, где белый карлик и звезда-компаньон оборачиваются вокруг друг друга на очень близком расстоянии. Так как белые карлики являются очень плотными звездами, обладающими мощной силой гравитации, они постепенно вытягивают водород у соседней звезды. Водород накапливается вокруг белого карлика, и когда его объем становится критическим, происходит ярчайшая термоядерная реакция с последующим выбросом вещества.

«Большая часть этого взрыва происходит только на поверхности карлика. То, что выбрасывается в космос, это лишь тонкий слой газа карлика», — объясняет ведущий автор исследования Пржемек Мроз.

Астрономы стали прямыми свидетелями такой новы в 2009 году, когда наблюдали за удаленной бинарной системой V1213 Cen. Об этом они поделились на страницах научного журнала Nature. Наблюдение происходило еще до события взрыва. Мониторинг V1213 Cen велся с 2003 года. И все это время ученые надеялись собственными глазами увидеть процесс перехода белого карлика в нову. Их желание в конце концов сбылось.

Обычно собственными глазами увидеть события, которые приводят к взрыву звезд, астрономам удается крайне редко.

«Как правило, когда происходит взрыв новых и сверхновых, даже несмотря на наличие огромного числа телескопов, мы становимся свидетелями только тех явлений, которые происходят уже после этих взрывов», — говорит Карлс Бадинс, астроном из Питтсбургского университета, не принимавший участия в исследовании системы V1213 Cen.

«Но нам, как ученым, конечно же, хотелось бы узнать больше о тех процессах, которые происходят непосредственно до самих взрывов. Для нас это по большей части по-прежнему остается секретом».

Одно из последних наблюдений все же позволило проследить и получить первые визуальные подтверждения того, как проходит жизнь звездной системы до и после классической новы.



Варшавский телескоп в обсерватории Las Campanas, с помощью которого астрономы наблюдали за взрывом новы

За шесть лет наблюдений до событий появления новы астрономы отметили, что звездная система V1213 Cen периодически становилась ярче из-за вспышек карлика. Во время этих кратковременных событий на поверхность белого карлика оседали небольшие запасы водорода. Согласно Мрозу, периодичность и разность в яркости этих вспышек может говорить о том, что передача водорода белому карлику была нестабильной и в то же время малообъемной.

Тем не менее, когда произошел основной взрыв, характер звездной системы несколько изменился.

«Вся система выжила, и после выброса вещества звезды остались на своем месте», — говорит Мроз.

Водород соседней звезды по-прежнему забирается белым карликом. Однако соседняя звезда получила мощнейшую дозу излучения во время взрыва, что заставило ее несколько увеличиться в размерах. Изменение в размерах звезды-компаньона привело и к изменениям в уровнях объема и скорости передачи водорода. Согласно Мрозу, теперь газ передается гораздо быстрее. Астрономы отмечают, что теперь передача водорода не сопровождается яркими вспышками. Это может говорить о том, что передача проходит более плавно и равномерно.

О таких изменениях в объемах передачи водорода до и после появления классической новы астрономы предполагали и раньше, однако увидеть эти изменения напрямую раньше никогда не удавалось. Ученые считают, что должно пройти, возможно, несколько миллионов лет до того момента, как белый карлик накопит достаточно водорода, чтобы перейти в состояние классической новы.

«Вероятность увидеть такое явление крайне мала. Люди думают, что эти явления происходят раз в десятки и сотни тысяч лет, но на самом деле эти события случаются гораздо реже», — подытоживает Мроз.

Что касается карлика в системе V1213 Cen, вполне возможно, что он сможет накопить достаточно водорода для нового взрыва. Однако произойдет это не раньше чем через еще один миллион лет.