Тема:

Взрывы сверхновых 8 суток назад

"Бессмертная звезда" оказалась каннибалом

Астрономы восстановили вероятный сценарий катастрофы, породившей вспышку, озарившую Землю полтора века назад.
Иллюстрация Nathan Smith, NASA.

Астрономы в деталях восстановили вероятный сценарий катастрофы, загадка которой мучила учёных полтора столетия. Достижение описано в двух научных статьях, опубликованных в журнале PNAS астрономами во главе с Альфредо Cентено (Alfredo Zenteno) из Национальной оптической астрономической обсерватории Чили.

Эта Киля – двойная звезда в небе Южного полушария, расположенная в 7500 световых годах от Земли. В 1845 году она вдруг сильно увеличила яркость и сияла, медленно тускнея, до 1858 года. Это очень напоминало вспышку сверхновой. Таким катаклизмом заканчивается жизнь массивного светила, после чего на его месте образуется нейтронная звезда или чёрная дыра. Другой возможный сценарий: термоядерный взрыв белого карлика (он может случиться либо из-за непомерного роста массы за счёт "краденой" материи, либо благодаря столкновению с другим белым карликом). Однако во всех этих случаях не может быть и речи о том, чтобы на месте катастрофы осталась нормальная звезда. Но эта Киля выжила.

Как ей это удалось? Технологии девятнадцатого века не позволили этого понять, а технологии двадцать первого пока не включают в себя машину времени. Однако иногда возможность путешествия в прошлое обеспечивает сама природа.

Свет от мощной вспышки, естественно, распространялся во все стороны, в том числе и в направлении, противоположном Земле. К счастью для астрономов, на пути излучения оказалась космическая пыль, сыгравшая роль зеркала. Таким кружным путём свет попал на Землю, затратив на это полторы сотни лишних лет. И вот теперь астрономы обнаружили на снимках 2003 года "световое эхо" давнего взрыва.

Первое исследование посвящено измерению скорости выброшенного взрывом вещества. Надо сказать, что цифры удивили астрономов. Основная масса неслась с вполне ожидаемой скоростью в 600 километров в секунду, но отдельные струи были ускорены до 10–20 тысяч километров в секунду. Это в 5–10 раз быстрее, чем в могучем потоке звёздного ветра от рекордсменов в этом "виде спорта": светил спектрального класса О и звёзд Вольфа-Райе. О медленном разрушении отгоревших звёзд и говорить нечего: их сброшенные оболочки движутся медленнее в сотню раз.

Такие скорости, как у быстрых струй Эты Киля, ранее наблюдались только в джетах аккреционных дисков или же при взрывах сверхновых. Однако джет истекает с полюса, в то время как таинственные струи исходили от экватора. А версия со сверхновой, как уже упоминалось, противоречит тому факту, что звезда выжила.

Во второй статье авторы представили свою версию событий. По их расчётам, Эта Киля ранее была не двойной, а тройной звездой. Две массивные звезды A и B находились на небольшом расстоянии друг от друга, а их спутник C обращался вокруг них по более широкой орбите.

Чем массивнее звезда, тем быстрее в ней идут термоядерные реакции и подходят к концу запасы водорода в её центре. При этом звезда разбухает, увеличивается в объёме, превращаясь в красного гиганта.

Когда светило A, самое массивное в системе, вступило на эту стадию эволюции, партнёр B своей гравитацией оторвал и поглотил его удалившиеся от центра внешние слои. Теперь масса "хищника" B достигала сотни солнечных. Звезда А, оставшаяся без водородной оболочки, представляла собой обнажённое гелиевое ядро массой около 30 солнц.

В результате перераспределения момента импульса между компонентами системы "ограбленная" звезда А сместилась к периферии. Гравитация мигранта нарушила стабильность орбиты ни в чём не повинного светила-спутника C и отправила его прямо в объятия обосновавшегося в центре системы монстра B.

Обречённая звезда C по спирали приближалась к "каннибалу". Гравитация обоих светил вытягивала из них плотное облако медленно расширяющегося вещества. Наконец произошло столкновение, и звёзды B и C слились. Этот катаклизм породил чрезвычайно быструю ударную волну, остатки которой в виде сверхскоростных струй астрономы и разглядели в "световом эхе". Догнав медленно расширяющуюся оболочку, она ударилась в неё, как в стену. При этом выделилось огромное количество энергии. Это свечение и наблюдало человечество с 1845 по 1858 годы.

Так система эта Киля могла принять очертания, которые мы наблюдаем сегодня. В центре – звезда-сверхгигант B, образовавшаяся из слияния двух полноценных светил и значительной части "ограбленного". По орбите вокруг него обращается значительно меньший (но по сравнению с Солнцем тоже очень массивный) второй компонент A.

Такова, вероятно, картина этой космической катастрофы. Столь причудливый сценарий расширяет наши представления о том, как может заканчиваться жизнь звёзд. Возможно, он прольёт свет на происхождение по крайней мере некоторых из тех космических взрывов, природа которых пока не выяснена.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о радиоактивных молекулах, образовавшихся на месте столкновения звёзд. Также мы рассказывали о вспышке сверхновой "в коконе", повторной сверхновой и самом мощном взрыве в наблюдаемой Вселенной, который также может быть связан со столкновением двух ударных волн вещества.

Сегодня