«Глаз омара» зонда «Эйнштейн» заметил странную звездную пару
«Глаз омара» космического зонда «Эйнштейн» уловил рентгеновскую вспышку от очень необычной звездной системы. Об открытии, описанном в The Astrophysical Journal Letters, рассказали в Европейском космическом агентстве.
Странная небесная пара состоит из горячей звезды в 12 раз больше нашего Солнца и компактного белого карлика с массой, близкой к солнечной. Таких систем известно пока совсем мало — тем интереснее, что ученым удалось проследить ее рентгеновскую вспышку от начала до конца.
Объект EP J0052 в Малом Магеллановом Облаке (ММО) привлек к себе внимание 27 мая 2024 года. После того, как широкоугольный рентгеновский телескоп «Эйнштейна» WXT, оптику которого называют «глазом омара», зафиксировал вспышку, туда направили следящий рентгеновский телескоп FXT аппарата, а затем — рентгеновские телескопы НАСА Swift и NICER.
«Наткнувшись на эту рентгеновскую вспышку в ММО, мы поняли, что наблюдаем что-то необычное, что может уловить только «Эйнштейн». Среди существующих телескопов, отслеживающих небо в рентгене, WXT — единственный, который может видеть рентгеновские лучи с более низкой энергией и обладает достаточной чувствительностью, чтобы уловить новый источник», — говорит астрофизик Алессио Марино из Института космических исследований в Барселоне.
Поначалу исследователи предполагали, что EP J0052 — довольно распространенный тип двойной системы, состоящей из нейтронной звезды и гиганта, из которого она высасывает материю. Но данные заставили их усомниться...
Редкое открытие
Благодаря тому, что «Эйнштейн» заметил вспышку в момент ее начала, ученые отследили, как менялся ее спектр, и определили в нем линии азота, кислорода и неона.
«Вскоре мы поняли, что имеем дело с редким открытием. Необычный дуэт состоит из массивной звезды типа Be тяжелее Солнца в 12 раз, и звездного «трупа» — белого карлика — компактного и сверхплотного объекта с массой, схожей с массой нашей звезды», — объясняет Марино.
Они расположены достаточно близко друг к другу, и интенсивное гравитационное поле белого карлика вытягивает материю из своего компаньона. По мере того, как все больше и больше вещества (в основном водорода) падает на компактный объект, сильная гравитация сжимает его, пока не происходит неуправляемый ядерный взрыв. Он далеко виден в широком диапазоне длин волн от видимого света до ультрафиолета и рентгеновских лучей.
Существование этого дуэта озадачивает. Массивные Be-звезды быстро сжигают свой запас ядерного топлива, их короткая и бурная жизнь длится около 20 миллионов лет. Компаньон в такой паре обычно — коллапсировавший остаток звезды, похожей на наше Солнце, которая в изоляции прожила бы несколько миллиардов лет.
Поскольку двойные звезды обычно формируются одновременно, как может короткоживущая звезда продолжать ярко светить, в то время как звезда-«долгожительница» уже погасла? Объяснение есть.
История двух звезд
Ученые полагают, что изначально этот тандем существовал как более согласованная двойная пара из двух довольно крупных звезд — в шесть и восемь раз массивнее нашего Солнца.
Более крупная звезда исчерпала свое ядерное топливо раньше и начала расширяться, сбрасывая материю на своего компаньона. Газ раздутых внешних слоев был втянут соседкой; затем оставшиеся внешние оболочки были выброшены, окружив обе звезды, потом они образовали диск, в конечном итоге рассеявшийся.
К концу этой драмы звезда-компаньон выросла до массы, в 12 раз превышающей массу Солнца, а ядро другой звезды сколлапсировало, превратившись в белый карлик с массой чуть больше солнечной. Тогда настала его очередь высасывать и поглощать материал из внешних слоев звезды Be.
Наблюдение при помощи рентгеновского телескопа XMM-Newton через 18 дней не зафиксировало никакой активности EP J0052 — к тому времени там все затихло.
Продолжительность короткого всплеска, а также наличие неона и кислорода указывают на довольно тяжелый тип белого карлика — вероятно, на 20% массивнее Солнца. Его масса близка к пределу Чандрасекара, выше которого звезда должна продолжить коллапс с превращением в нейтронную или взрывом сверхновой.
