Недавняя гибель двух белых карликов ставит под сомнение наше понимание как новых звёзд, так и мощной физики, лежащей в основе смерти звёзд. По словам астронома Джона Моннье, первоначальный анализ этих зачастую драматических новых звёзд представляет собой «исключительный прорыв» в этой области.
«Тот факт, что мы теперь можем наблюдать взрывы звёзд и сразу же видеть структуру материала, выбрасываемого в космос, является замечательным», — сказал астроном из Мичиганского университета и соавтор исследования, опубликованного 5 декабря в журнале Nature Astronomy. — «Это открывает новое окно в некоторые из самых драматических событий во Вселенной».
Для возникновения новой звезды нужны двое. Эти впечатляющие моменты происходят после того, как умирающий белый карлик перетягивает достаточно материала от соседней звезды-компаньона. Однако эксперты давно предполагали, что новые звёзды вспыхивают в результате одного взрывного события, и два примера противоречат этой гипотезе.
В 2021 году исследователи из Центра астрономии с высокой угловой разрешающей способностью (CHARA) в Калифорнии зафиксировали изображения вспышек новой звезды V1674 Геркулеса и новой звезды V1405 Кассиопеи.
Звезда V1674 Геркулеса стала ярче и потускнела всего за несколько дней, что сделало её одной из самых быстрых новых звёзд в истории наблюдений. При этом она породила два перпендикулярных газовых выброса. Эти струи указывают на то, что новая звезда вспыхнула в результате нескольких перемешанных выбросов.
Учёные из Центра CHARA в штате Джорджия зафиксировали изображения новой звезды V1674 Геркулеса — одной из самых быстрых звёздных взрывов в истории наблюдений. Изображения новой звезды V1674 Геркулеса, полученные через 2,2 дня (слева) и 3,2 дня (в центре) после взрыва. Изображения показывают формирование двух различных перпендикулярных выбросов газа, на что указывают зелёные стрелки. Панель справа показывает художественное изображение взрыва.
Те же потоки от новой звезды V1674 Геркулеса и новой звезды V1405 Кассиопеи были также зафиксированы космическим телескопом НАСА Fermi Gamma-ray Space Telescope. Однако в этих наблюдениях новая звезда Кассиопеи вспыхнула гораздо более постепенно. Звезда сохраняла свои внешние слои более 50 дней, прежде чем окончательно их выбросить, что дало астрономам первое прямое доказательство задержки выброса новой звезды. Как и в случае с Геркулесом, гамма-излучение Кассиопеи также было зафиксировано телескопом Fermi.
«Эти наблюдения позволяют нам наблюдать за звёздным взрывом в реальном времени, что очень сложно и долгое время считалось чрезвычайно сложным», — пояснил астрофизик из Техасского технологического университета и соавтор исследования Элиас Айди. — «Вместо того чтобы видеть просто вспышку света, мы теперь раскрываем истинную сложность того, как разворачиваются эти взрывы. Это как перейти от зернистого чёрно-белого фото к видео высокой чёткости».
Основные прорывы стали возможны благодаря технике, называемой интерферометрией. Эта мощная техника позволяет астрономам объединять свет от нескольких телескопов, чтобы повысить разрешение изображения и задокументировать быстро развивающиеся и динамические события, такие как новые звёзды. Помимо недавних наблюдений за новыми звёздами, интерферометрия наиболее известна тем, что позволила исследователям наконец-то получить изображение центральной чёрной дыры Млечного Пути.
Хотя новые данные, вероятно, опровергают некоторые устоявшиеся теории о поведении новых звёзд, эксперты говорят, что их выводы вскоре помогут расширить наше понимание космических взаимодействий.
«Новые звёзды — это больше, чем просто фейерверк в нашей галактике, это лаборатории экстремальной физики», — добавила соавтор исследования и астроном из Мичиганского государственного университета Лора Хомиук. — «Видя, как и когда выбрасывается материал, мы наконец можем соединить точки между ядерными реакциями на поверхности звезды, геометрией выброшенного материала и высокоэнергетическим излучением, которое мы обнаруживаем в космосе».