Рентгеновский детектив: Учёные раскрыли тайны новой звезды в Скорпионе
Международная команда астрономов, используя космическую обсерваторию NASA «Свифт» (Neil Gehrels Swift Observatory), провела детальные рентгеновские наблюдения за классической новой звездой Nova Scorpii 2023. Результаты этой кампании, опубликованные на сервере препринтов arXiv, проливают новый свет на физические процессы, происходящие во время этих космических катаклизмов.
Что такое новая звезда?
Вспышка новой — это не рождение новой звезды, а мощный термоядерный взрыв на поверхности белого карлика в двойной системе. Карлик перетягивает на себя вещество звезды-компаньона, и когда на его поверхности накапливается критическая масса водорода, происходит гигантский взрыв, который и наблюдается как резкое увеличение яркости.
Nova Scorpii 2023 (также известная как V1716 Sco) была обнаружена 20 апреля 2023 года, когда её блеск достиг 8-й звёздной величины. Последующие наблюдения подтвердили, что это классическая новая звезда.
Наблюдения в рентгеновском диапазоне
С момента вспышки за поведением Nova Scorpii 2023 пристально следила обсерватория «Свифт», которая впервые зафиксировала её рентгеновское излучение. Новое исследование под руководством Джона Т. Уорли из Университета Висконсин-Мэдисон объединило данные «Свифта» с информацией от рентгеновских телескопов NICER и «Чандра», чтобы составить полную картину эволюции вспышки.
Ключевым открытием стало определение фазы «сверхмягкого» рентгеновского источника. Это состояние, при котором белый карлик, исчерпав взрывной материал, на короткое время обнажает свою чрезвычайно горячую поверхность, испуская интенсивное рентгеновское излучение.
Исследование показало, что эта фаза у Nova Scorpii 2023 началась спустя три месяца после оптической вспышки и продолжалась от трёх до шести месяцев. Учёные зафиксировали, что поток рентгеновского излучения был нестабильным — он менялся как периодически, так и хаотично.
Портрет белого карлика и причины изменчивости
На основе этих данных астрономы смогли «взвесить» центральный белый карлик. Расчёты указывают на то, что его масса составляет около 1.1–1.2 массы Солнца, что делает его весьма массивным объектом. Эффективная температура его поверхности в пик фазы оценивается в астрономические 750 000 – 780 000 Кельвинов.
Неравномерная изменчивость, по мнению учёных, может быть вызвана несколькими факторами:
-
Сгустки в выбросе: Вещество, выброшенное при взрыве, могло быть распределено неоднородно, образуя «комки», которые по-разному поглощают излучение.
-
Взаимодействие с окружающей средой: Выброс новой звезды сталкивается с веществом, ранее потерянным звёздной системой, что создаёт ударные волны и приводит к изменению ионизации окружающего газа.
При этом короткие периодические пульсации рентгеновского излучения, вероятно, имеют иное происхождение — возможно, они связаны с вращением белого карлика.
Продолжение:
Это исследование имеет значение, выходящее за рамки изучения одной конкретной звезды. Массивные белые карлики, подобные тому, что находится в системе Nova Scorpii 2023, являются потенциальными предшественниками сверхновых типа Ia — термоядерных взрывов, которые используются астрономами как «стандартные свечи» для измерения расстояний во Вселенной.
Наблюдая за тем, как такие белые карлики аккрецируют вещество и вспыхивают как новые, учёные лучше понимают, при каких условиях они могут приблизиться к своему фатальному пределу (пределу Чандрасекара) и взорваться.
Дальнейший мониторинг Nova Scorpii 2023 будет продолжен. Астрономы не исключают, что после окончательного затухания вспышки система может снова проявить активность в других диапазонах, например, в гамма-лучах, если будут генерироваться ультрарелятивистские частицы.
Таким образом, каждая такая вспышка — это уникальная природная лаборатория, позволяющая заглянуть в экстремальные физические условия, которые невозможно воссоздать на Земле, и шаг за шагом разгадывать жизненный цикл звёзд.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
