Звезда раскрывает скрытую гибель сверхновой

Такая форма вызвана массивным соседним белым карликом, искажающим звезду своей интенсивной гравитацией, что станет катализатором для возможной сверхновой, которая поглотит и то, и другое. Обнаруженная международной группой астрономов и астрофизиков во главе с Уорикским университетом, это одна из очень небольшого числа обнаруженных звездных систем, которые однажды увидят, как звезда белого карлика снова зажжет свое ядро.

Новое исследование, опубликованное командой в журнале Nature Astronomy, подтверждает, что две звезды находятся на ранних стадиях сближения, что может закончиться сверхновой типа Ia - типом, который помогает астрономам определить, насколько быстро расширяется Вселенная.

HD265435 находится на расстоянии примерно 1500 световых лет от нас и состоит из горячей субкарликовой звезды и белого карлика, вращающихся вокруг друг друга со скоростью около 100 минут. Белые карлики - это «мертвые» звезды, которые сожгли все топливо и сжались сами по себе, сделав их маленькими, но чрезвычайно плотными.

Обычно считается, что сверхновая типа Ia возникает, когда ядро ??звезды белого карлика повторно воспламеняется, что приводит к термоядерному взрыву. Это может произойти в двух сценариях. В первом случае белый карлик набирает достаточно массы, чтобы в 1,4 раза превышать массу Солнца, что известно как предел Чандрасекара. HD265435 подходит для второго сценария, в котором полная масса тесной звездной системы из кратных звезд близка или превышает этот предел. Было обнаружено лишь несколько других звездных систем, которые достигнут этого порога и приведут к появлению сверхновой типа Ia.

Ведущий автор доктор Ингрид Пелисоли из Уорикского университета объясняет: «Мы не знаем точно, как взрываются эти сверхновые, но знаем, что это должно произойти, потому что видим, как это происходит во Вселенной. Один из способов в том, что если белый карлик накапливает достаточно массы от горячего субкарлика, так что по мере тоговращения по орбите друг друга и приближения, материя начнет покидать горячий субкарлик и падать на белый карлик. Другой способ заключается в том, из-за потери энергии из-за излучения гравитационных волн, они будут приближаться, пока не сольются. Как только белый карлик наберет достаточную массу любым методом, он станет сверхновой ».

Используя данные спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), команда смогла наблюдать горячий субкарлик, но не белый карлик, поскольку горячий субкарлик намного ярче. Яркость меняется со временем, что говорит о том, что звезда была искажена в форму слезы из-за соседнего массивного объекта. Используя измерения лучевой скорости и скорости вращения, проведенные Паломарской обсерваторией и обсерваторией Кека, а также моделируя влияние массивного объекта на горячий субкарлик, астрономы смогли подтвердить, что скрытый белый карлик такой же тяжелый, как наше Солнце, но лишь немного меньше, чем радиус Земли.

В сочетании с массой горячего субкарлика, которая чуть более чем в 0,6 раза больше массы нашего Солнца, у обеих звезд масса необходимая для возникновения сверхновой типа Ia. Поскольку две звезды уже достаточно близки, чтобы начать сближаться по спирали, белый карлик неизбежно станет сверхновой примерно через 70 миллионов лет. Теоретические модели, разработанные специально для этого исследования, предсказывают, что горячий субкарлик также сожмется и станет белым карликом, прежде чем сольется с компаньоном.

Сверхновые типа Ia важны для космологии как «стандартные свечи». Их яркость постоянна и соответствует определенному типу света, то есть астрономы могут сравнить, какой яркости они должны быть с тем, что мы наблюдаем на Земле, и исходя из этого с хорошей степенью точности определить, насколько они удалены. Наблюдая сверхновые в далеких галактиках, астрономы объединяют то, что они знают о том, насколько быстро эта галактика движется, с расстоянием от сверхновой, и вычисляют расширение Вселенной.

Доктор Пелисоли добавляет: «Чем больше мы понимаем, как работают сверхновые, тем лучше можем откалибровать стандартные свечи. Сейчас это очень важно, потому что существует несоответствие между тем, что мы получаем от стандартной свечи, и тем, что мы получаем другими методами. Чем больше мы понимаем, как образуются сверхновые, тем лучше мы можем понять, связано ли наблюдаемое несоответствие с новой физикой, о которой мы не знаем и не принимаем во внимание, или просто потому, что мы недооцениваем неопределенности в этих расстояниях».