Что происходит при столкновении стареющих белых карликов? В 1181 году наблюдатели феодальной Японии увидели в первом ряду сверхмощную килонову, созданную в результате такого слияния. Их записи показывают, что редкая «гостевая звезда» вспыхнула, а затем погасла. Астрономам потребовалось время до 2021 года, чтобы найти место на небе, где это произошло.
«В исторических записях Японии, Китая и Кореи есть много сообщений об этой временной приглашенной звезде. На пике яркость звезды была сравнима с яркостью Сатурна. Оно оставалось видимым невооруженным глазом около 180 дней, пока постепенно не исчезло и его больше нельзя было увидеть. Остаток взрыва SN 1181 сейчас очень старый, поэтому он темный, и его трудно найти», — сказал Такатоши Ко, докторант кафедры астрономии Токийского университета. Ко возглавлял команду, которая анализировала наблюдения и создавала компьютерные модели для восстановления этой древней звездной катастрофы.
Это место взрыва килоновой звезды все еще активно 1800 лет спустя. Астрономы теперь видят белого карлика, встроенного в туманность Кассиопеи. Судя по всему, звезда начала испускать высокоскоростные ветры со своей поверхности только в последние несколько десятилетий.
Анатомия белого карлика Килоновой
Первоначальная «гостевая звезда» называется SN 1181 и окружена остатком (SNR 1181) от взрыва. Он образовался в результате столкновения двух очень плотных белых карликов размером с Землю. Результатом стал очень редкий взрыв сверхновой под названием Тип 1ax. Взрыв оторвал кольца материала от обеих звезд. В центре слияния остался очень яркий, очень горячий, быстро вращающийся белый карлик по имени WD J00531. Он окружен инфракрасной туманностью под названием IRAS 00500+6713.
Когда происходит слияние белых карликов, астрономы ожидают, что оба взорвутся и исчезнут. Вместо этого в данном случае был создан новый белый карлик. Он быстро затвердевает и испускает сильный звездный ветер со скоростью 15 000 км/с. Этот ветер также вызывает большую потерю массы.
Обычно взрывы килоновых происходят при столкновении двух нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры. Тот факт, что такой взрыв происходит между белыми карликами, многое говорит о прародителях. Учитывая эти свойства, астрономы считают, что это «супер» или «близкий к пределу Чандрасекара» белый карлик. Чтобы получить такой странный звездный труп, прародители должны были быть вдвойне выродившимися белыми карликами. Другими словами, они лежат на уровне Чандрасекара или выше него. Это масса, выше которой давление вырождения электронов в ядре звезды оказывается недостаточным для уравновешивания собственной гравитации. В данном случае, когда эти два странных белых карлика слились, они образовали более новую, более странную версию.
Кольца вокруг белого карлика
SN 1191 находится примерно в 10 100 световых годах от Земли, поэтому недостаточно близко, чтобы повлиять на нас. Тем не менее, килоновые могут иметь весьма разрушительные последствия. По оценкам экспертов, расстояние около десятка световых лет от таких гамма-лучей и другого излучения, попадающего на планету, может оказать влияние на жизнь.
Полученный в результате остаток килоновой сам по себе несколько странен. Помимо этого сверхбыстрого ветра, он содержит две ударные области. Внешняя область ярка в рентгеновском свете и представляет собой границу между материалом, выброшенным в результате слияния, и материалом в межзвездном пространстве. Внутренняя область — более позднее творение. Кажется, он начал дуть где-то в 1990 году и полон пыли. «Если бы ветер начал дуть сразу после формирования SNR 1181, мы не смогли бы воспроизвести наблюдаемый размер внутренней ударной области», — сказал Ко.
«Однако, рассматривая время начала ветра как переменное, нам удалось точно объяснить все наблюдаемые особенности SNR 1181 и разгадать загадочные свойства этого высокоскоростного ветра. Используя численные расчеты, мы также смогли отслеживать развитие каждого региона толчков с течением времени».
Что происходит сейчас?
Команда считает, что образовавшийся белый карлик снова начал гореть. Возможно, это связано с тем, что вещество, высвободившееся в результате взрыва 1181 килоновой звезды, упало обратно на ее поверхность. Когда это происходит, и плотность поверхности, и температура увеличиваются настолько, что можно возобновить обжиг.
Команда пришла к такому выводу на основе компьютерных моделей, основанных на рентгеновских наблюдениях рентгеновской обсерватории «Чандра», XMM-Newton и IRAS в инфракрасном диапазоне. Теперь они сосредоточатся на дальнейших наблюдениях SN 1181 с помощью радиотелескопа с очень большой решеткой и телескопа Субару на Гавайях. Это должно позволить учёным более детально изучить историю этого события.
«Возможность определять возраст остатков сверхновых или яркость во время их взрыва с археологической точки зрения является редким и неоценимым преимуществом для современной астрономии», — сказал Ко. «Такие междисциплинарные исследования одновременно интересны и подчеркивают огромный потенциал, который возникает в результате объединения различных дисциплин для раскрытия новых аспектов астрономических явлений».
Для получения дополнительной информации
Глоток свежего воздуха через историческую сверхновую
Динамическая модель IRAS 00500+6713: остаток сверхновой типа Iax SN 1181 с двойным вырожденным продуктом термоядерного синтеза WD J005311.
