Група астрономів за допомогою Дуже великого телескопа (Very Large Telescope, VLT) Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO) виявила новий тип вибуху зорі — мікронову (micronova). Ці спалахи відбуваються на поверхні певних зір, і кожен з них може спалити близько 3,5 мільярдів Великих пірамід Гізи лише за кілька годин.
«Ми вперше виявили та ідентифікували те, що називаємо мікроновою», — пояснив Сімон Скарінґі (Simone Scaringi), астроном з Даремського університету (Великобританія), очільник наукової групи. Результати дослідження оприлюднені в журналі Nature. «Це явище ставить під сумнів наше розуміння того, як відбуваються термоядерні вибухи на зорях. Ми гадали, що знаємо це, але наше відкриття вказує на абсолютно новий шлях їх походження», — додав він.
Мікронові — це дуже потужні події, але малі в астрономічних масштабах; вони набагато менш сильні, ніж вибухи зір, відомі як нові, про які астрономи знають протягом століть. Обидва типи вибухів відбуваються на білих карликах, «мертвих» зорях з масою приблизно такою, як у Сонця, але таких же малих, як Земля.
Уявлення художника про мікронову. На зображенні показано великим планом подвійну зоряну систему з білим карликом (на передньому плані) і зорею-компаньйоном (на задньому), де можуть виникати мікронові. Білий карлик перетягає речовину зі свого супутника, яка накопичується на його полюсах. Коли речовина випадає на гарячу поверхню білого карлика, то це спричиняє вибух мікронової на одному з його полюсів. Фото з сайту www.eso.org.
Білий карлик у подвійній зоряній системі може «вкрасти» речовину, переважно водень, у своєї зорі-супутника, якщо вони перебувають досить близько один до одної. Коли цей газ випадає на дуже гарячу поверхню білого карлика, то з часом відбувається синтез гелію з атомів водню з виділенням великої кількості енергії. У явищі, яке в астрономії здавна називають нова, такі термоядерні вибухи трапляються по всій поверхні зорі. «Внаслідок цих детонацій вся поверхня білого карлика горить й яскраво сяє протягом кількох тижнів», — пояснила співавтор дослідження Наталі Деґенаар (Nathalie Degenaar), астроном з Амстердамського університету в Нідерландах.
Мікронові — це схожі вибухи, але менші за масштабом і тривають всього кілька годин. Вони трапляються на деяких білих карликах з сильними магнітними полями, які спрямовують матеріал до магнітних полюсів зорі. «Ми вперше побачили, що “горіння” водню може відбуватися локалізованим способом. Водневе паливо може міститися біля магнітних полюсів деяких білих карликів, так що синтез відбувається лише на цих магнітних полюсах», — зазначив Пол Ґрут (Paul Groot), астроном з Університету Радбоуд у Нідерландах і співавтор дослідження.
У цьому відео показано анімацію вибуху мікронової. Синій диск, що обертається навколо яскравого білого карлика в центрі зображення, складається з речовини, головно водню, «вкраденого» в його зорі-супутника. У центрі диска міститься білий карлик, який своїм сильним магнітним полем спрямовує водень на полюси. Накопичення речовини призводить до вибуху мікронової на одному з полюсів білого карлика.
«Це призводить до вибуху мікробомб, що мають приблизно одну мільйонну частину сили вибуху нової, звідси й назва мікронова», — зауважив Ґрут. Хоча «мікро» може означати, що ці події невеликі, сприйміть це як слід: лише один із таких вибухів може спалити близько 20 000 000 трильйонів кг речовини, або близько 3,5 мільярда Великих пірамід Гізи [1].
Ці нові мікронові — це виклик для астрономів щодо розуміння зоряних вибухів. Їх типів може бути більше, ніж раніше вважали науковці. «Це лише показує, яким динамічним є Всесвіт. Такі події насправді можуть бути досить поширеними, але оскільки вони відбуваються швидко, їх важко спостерігати», — пояснив Скарінґі.
Наукова група вперше зіткнулася з цими загадковими мікровибухами під час аналізу даних від космічного апарата NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). «Переглядаючи астрономічні дані, зібрані TESS, ми виявили щось незвичайне: яскравий спалах оптичного світла, який триває кілька годин. Шукаючи далі, ми знайшли кілька схожих сигналів», — сказала Деґенаар.
Група спостерігала три мікронових за допомогою TESS: дві були ототожнені з відомими білими карликами, але третя вимагала подальших спостережень за допомогою приймача X-shooter на VLT ESO, щоб підтвердити її зв’язок з білим карликом.
«За допомогою Дуже великого телескопа ESO ми виявили, що всі ці оптичні спалахи були спричинені білими карликами», — зазначила Деґенаар. «Це спостереження мало вирішальне значення для інтерпретації нашого результату та для відкриття мікронової», — додав Скарінґі.
Відкриття мікронових поповнює перелік відомих зоряних вибухів. Тепер наукова група хоче зафіксувати більше цих невловимих подій, що вимагає широкомасштабних оглядів неба і швидких подальших вимірювань. «Швидка реакція таких телескопів, як VLT або New Technology Telescope Європейської південної обсерваторії, а також набір доступних приймачів дає нам змогу докладніше з’ясувати, що таке ці загадкові мікронові», — підсумував Скарінґі.
Примітки
[1] Ми використовуємо трильйон для позначення мільйона мільйонів (1 000 000 000 000 або 1012), а мільярд — для означення тисячі мільйонів (1 000 000 000 або 109). Маса Великої піраміди Гізи в Каїрі, Єгипет (також відомої як піраміда Хуфу чи піраміда Хеопса) становить близько 5 900 000 000 кг.
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
