Коли зірки, подібні до нашого Сонця, витрачають все своє паливо, вони стискаються, утворюючи білі карлики. Іноді такі мертві зірки повертаються до життя у вигляді надгарячого вибуху та утворюють вогняну кулю рентгенівського випромінювання. Дослідницька група з кількох німецьких інститутів вперше змогла спостерігати такий вибух рентгенівського випромінювання.
«Це був певною мірою вдалий збіг», – пояснює Оле Кеніг з Астрономічного інституту ФАУ. «Ці рентгенівські спалахи тривають лише кілька годин, і їх практично неможливо передбачити, і інструмент для спостереження має бути спрямований прямо на вибух у певний час», – пояснює астрофізик.
В цьому випадку таким інструментом є рентгенівський телескоп eROSITA, який зараз знаходиться за 1,5 млн км від Землі і з 2019 року веде спостереження за небом на предмет м’якого рентгенівського випромінювання. 7 липня 2020 він зафіксував сильне рентгенівське випромінювання в тій області неба, яка за чотири години до цього була зовсім непомітна. Коли рентгенівський телескоп обстежив те саме місце на небі через чотири години, випромінювання зникло. З цього випливає, що рентгенівський спалах, який раніше повністю засвітив центр детектора, повинен був тривати менш як 8 годин.
Подібні рентгенівські вибухи були пророковані теоретичними дослідженнями понад 30 років тому, але досі ніколи не спостерігалися безпосередньо. Ці вогняні кулі рентгенівського випромінювання відбуваються на поверхні зірок, які спочатку були порівняні за розмірами із Сонцем, але потім витратили більшу частину свого палива, що складається з водню, а потім гелію, глибоко всередині своїх ядер. Ці зоряні трупи стискаються, поки не залишаються білі карлики, які за розміром схожі на Землю, але мають масу, яка може бути такою самою, як у нашого Сонця.
«Ці так звані нові зірки утворюються постійно, але виявити їх у перші моменти, коли випромінюється велика частина рентгенівського випромінювання, дуже складно», – додає доктор Віктор Дорошенко з Тюбінгенського університету. «Складність представляє не тільки коротка тривалість спалаху, але й той факт, що спектр рентгенівських променів, що випускаються, дуже м’який. М’які рентгенівські промені не дуже енергійні і легко поглинаються міжзоряним середовищем, тому ми не можемо бачити дуже далеко в цьому діапазоні, що обмежує кількість спостережуваних об’єктів. Телескопи зазвичай призначені для роботи в жорсткіших рентгенівських променях, де поглинання менш важливе, і саме з цієї причини вони можуть пропустити таку подію».
Оскільки ці згорілі зірки складаються здебільшого з кисню та вуглецю, ми можемо порівняти їх із гігантськими алмазами, які за розміром рівні Землі та плавають у космосі.Проте випромінювання все одно настільки слабке, що його важко виявити із Землі.
Це так, поки білий карлик не супроводжується зіркою, яка все ще горить, і коли величезне гравітаційне тяжіння білого карлика витягає водень із супутньої зірки. «Згодом цей водень може зібратися і утворити шар завтовшки всього кілька метрів на поверхні білого карлика», – пояснює астрофізик ФАУ Йорн Вільмс. У цьому шарі величезне гравітаційне тяжіння створює величезний тиск, який настільки великий, що змушує зірку розгорітися знову. В результаті ланцюгової реакції невдовзі відбувається потужний вибух, під час якого здувається водневий шар. Рентгенівське випромінювання такого вибуху і потрапило в детектори eROSITA 7 липня 2020 року, створивши переекспоноване зображення.
«Використовуючи модельні розрахунки, ми змогли детальніше проаналізувати переекспоноване зображення в ході складного процесу, щоб отримати закулісний погляд на вибух білого карлика», – кажуть дослідники.
Згідно з отриманими результатами, маса білого карлика приблизно дорівнює масі Сонця і тому відносно велика. Внаслідок вибуху утворилася вогняна куля з температурою близько 327 тис. К (54 тис. С), що робить її приблизно в 60 разів гарячішою за Сонце. Оскільки паливо у цих нових зірок закінчується досить швидко, вони швидко остигають, і рентгенівське випромінювання стає слабшим, поки зрештою не перетворюється на видиме світло, яке досягло Землі через півдня після виявлення eROSITA і було помічено оптичними телескопами. Оскільки ці нові зірки видно лише після рентгенівського спалаху, передбачити такі спалахи дуже важко, і попадання їх у рентгенівські детектори в основному залежить від випадковості.
Ви можете допомогти Україні боротися з російськими окупантами. Найкращий спосіб зробити це – пожертвувати кошти Збройним Силам України через Savelife або через офіційну сторінку НБУ.
Читайте також:
- Астрономи виявили зірку «золотого стандарту» у Чумацькому Шляху
- Вибухи «мікронових» помітили на далеких зірках-зомбі