Астрономы в восторге от наблюдения за самой быстрой новой из когда-либо зарегистрированных. Необычное событие привлекло внимание ученых к еще более необычной звезде. Изучая ее, они могут найти ответы не только на многие непонятные черты новой звезды, но и на более важные вопросы о химическом составе нашей Солнечной системы, гибели звезд и эволюции Вселенной.
Исследовательская группа, возглавляемая профессором регентов Университета штата Аризона Самнером Старрфилдом, профессором Чарльзом Вудвордом из Университета Миннесоты и научным сотрудником Марком Вагнером из Университета штата Огайо, стала соавтором отчета, опубликованного сегодня в Research Notes of the American Astronomical Society.
Новая — это внезапный взрыв яркого света из двухзвездной системы. Каждая новая создается белым карликом — очень плотным остатком ядра звезды — и соседней звездой-компаньоном. Со временем белый карлик вытягивает материю из своего спутника, которая падает на белого карлика. Белый карлик нагревает этот материал, вызывая неконтролируемую реакцию с выбросом энергии. Взрыв выбрасывает материю с большой скоростью, которую мы наблюдаем в виде видимого света.
Яркая новая обычно исчезает в течение пары недель или дольше. 12 июня 2021 года новая V1674 Геркулес вспыхнула настолько ярко, что ее можно было увидеть невооруженным глазом, но всего через день она снова стала слабой. Как будто кто-то включил и выключил фонарик.
События новой звезды на таком уровне скорости редки, что делает эту новую звезду ценным объектом для изучения.
«Это было всего около одного дня, а предыдущей самой быстрой новой была та, которую мы изучали еще в 1991 году, V838 Herculis, которая уменьшилась примерно за два или три дня», — говорит Старрфилд, астрофизик из Школы исследования Земли и космоса АГУ.
Когда мир астрономов наблюдал за V1674 Hercules, другие исследователи обнаружили, что его скорость была не единственной необычной чертой. Свет и энергия, которые он посылает, также пульсируют, как звук реверберирующего колокола.
Каждые 501 секунду происходит колебание, которое наблюдатели могут наблюдать как в волнах видимого света, так и в рентгеновских лучах. Спустя год после взрыва новая звезда все еще показывает это колебание, и кажется, что оно продолжается еще дольше. Старрфилд и его коллеги продолжали изучать эту причуду.
«Самое необычное заключается в том, что это колебание было замечено до вспышки, но оно также было очевидно, когда новая была примерно на 10 звездных величин ярче», — говорит Вагнер, который также является руководителем научной обсерватории Большого бинокулярного телескопа, используемой для наблюдения. нова. «Загадка, с которой люди пытаются бороться, заключается в том, что движет этой периодичностью, которую вы видите в этом диапазоне яркости в системе».
Команда также заметила нечто странное, наблюдая за материей, выброшенной взрывом новой звезды: какой-то ветер, который может зависеть от положения белого карлика и его звезды-компаньона, формирует поток вещества в окружающее систему пространство.
Хотя самая быстрая новая звезда (буквально) яркая, причина, по которой она заслуживает дальнейшего изучения, заключается в том, что новые звезды могут сообщить нам важную информацию о нашей Солнечной системе и даже о Вселенной в целом.
Белый карлик собирает и изменяет материю, а затем наполняет окружающее пространство новым материалом во время взрыва новой звезды. Это важная часть круговорота материи в космосе. Материалы, выброшенные новыми звездами, в конечном итоге сформируют новые звездные системы. Такие события также помогли сформировать нашу Солнечную систему, обеспечив, чтобы Земля была больше, чем кусок углерода.
«Мы всегда пытаемся выяснить, как образовалась Солнечная система, откуда взялись химические элементы в Солнечной системе», — говорит Старрфилд. «Одна из вещей, которую мы собираемся узнать об этой новой, — это, например, сколько лития было произведено в результате этого взрыва. Теперь мы почти уверены, что значительная часть лития, который у нас есть на Земле, была произведена такими взрывами».
Иногда белый карлик не теряет всю собранную материю во время взрыва новой, поэтому с каждым циклом он набирает массу. Это в конечном итоге сделает его нестабильным, и белый карлик может породить сверхновую типа 1а, которая является одним из самых ярких событий во Вселенной. Каждая сверхновая типа 1a достигает одинакового уровня яркости, поэтому они известны как стандартные свечи.
«Стандартные свечи настолько яркие, что мы можем видеть их на больших расстояниях по всей Вселенной. Глядя на то, как меняется яркость света, мы можем задавать вопросы о том, как Вселенная ускоряется, или об общей трехмерной структуре Вселенной, — говорит Вудворд. «Это одна из интересных причин, по которой мы изучаем некоторые из этих систем».
Кроме того, новые звезды могут рассказать нам больше о том, как звезды в двойных системах эволюционируют до своей смерти, а этот процесс еще недостаточно изучен. Они также действуют как живые лаборатории, где ученые могут увидеть ядерную физику в действии и проверить теоретические концепции.
Новая звезда застала астрономический мир врасплох. Это не было в поле зрения ученых, пока астроном-любитель из Японии Сейджи Уэда не обнаружил и не сообщил об этом.
Гражданские ученые играют все более важную роль в области астрономии, как и современные технологии. Несмотря на то, что сейчас она слишком тусклая для других типов телескопов, команда по-прежнему может наблюдать за новой благодаря широкой апертуре Большого бинокулярного телескопа и другому оборудованию его обсерватории, включая пару многообъектных двойных спектрографов и исключительный PEPSI. спектрограф высокого разрешения.
Они планируют исследовать причину вспышки и процессы, которые к ней привели, причину ее рекордного снижения, силы, стоящие за наблюдаемым ветром, и причину его пульсирующей яркости.
