Астрономи вперше спостерігали процес спалаху наднової нового типу – при злитті двох зірок, а не при колапсі однієї масивної зірки. У подвійній зоряній системі чорна діра або нейтронна зірка по спіралі проклала собі шлях в ядро зірки-компаньйона і змусила її вибухнути у вигляді наднової.
При вивченні даних, отриманих в ході проведення огляду VLASS (Very Large Array Sky Survey) у 2017 був виявлений цікавий об’єкт VT J121001 + 495647, який яскраво світиться в радіодіапазоні. Подальші спостереження цього об’єкту за допомогою VLA – Very Large Array і телескопа Keck на Гавайях дозволили з’ясувати, що радіовипромінювання приходить з околиць карликової галактики, розташованої приблизно в 480 млн світлових років від Землі. Пізніше було виявлено, що рентгенівський спалах, що виходить від цього об’єкта, у 2014 зафіксував також інструмент MAXI, що знаходиться на борту МКС.
Дані, отримані від всіх цих спостережень і зібрані воєдино, дозволили відновити історію багатовікового смертельного «танцю», виконаного двома масивними зірками.
Як і більшість зірок, маса яких сильно перевищує масу Сонця, ці дві зірки народилися у вигляді тісної подвійної системи. Одна з цих зірок була помітно масивніше сусідки і, відповідно, еволюціонувала набагато швидше. Врешті-решт вона вичерпала запаси свого ядерного «пального» і вибухнула у вигляді наднової, залишивши після себе або чорну діру, або надщільну нейтронну зірку.
Відповідно до загальної теорії відносності рух масивних тіл з прискоренням призводить до того, що вони випромінюють гравітаційні хвилі і втрачають кінетичну енергію: два близьких масивних об’єкта, що обертаються навколо загального центру мас, з часом падають один на одного по спіралі. Таким чином, орбіта чорної діри або нейтронної зірки неухильно звужувалася, цей об’єкт наближався до свого супутника і близько 300 років тому увійшов в його атмосферу. Почався фінальний етап злиття двох цих об’єктів. Утворений в ході цього злиття газ по спіралі викидався назовні, утворивши широке кільце навколо цієї пари.
Зрештою чорна діра або нейтронна зірка прорвалася всередину, досягнувши ядра своєї зірки-компаньйона і порушивши тим самим процеси виробництва зоряної енергії за допомогою термоядерного синтезу, які, власне, і утримують в рівновазі ядра масивних зірок перед обличчям неминучого колапсу під дією гравітаційних сил.
Теж цікаво:
- Вчені з’ясували, як галактики живлять свої надмасивні чорні діри
- Інопланетяни можуть використовувати «сфери Дайсона» для отримання енергії з чорних дір
Коли ядро схлопнулося, воно на короткий час утворило акреційний диск з матеріалу, що обертається навколо «зловмисника», і вивергнуло релятивістський струмінь речовини, пробивши собі шлях крізь зірку.
Колапс ядра зірки призвів до того, що вона спалахнула як наднова слідом за більш раннім спалахом свого побратима. «Цей викид і породив рентгенівські промені, які спостерігаються приладом MAXI на борту МКС, підтвердивши тим самим дату цієї події, яка сталася у 2014 році, – сказали фахівці. – Зірка-компаньйон рано чи пізно повинна була вибухнути, але це злиття прискорило весь процес».
Речовина, викинута вибухом наднової у 2014 році, рухалася набагато швидше, ніж матеріал, скинутий перед цим із зірки-компаньйонки, і на той час, коли VLASS спостерігав за об’єктом VT J121001 + 495647, релятивістські струмені речовини від наднової зіткнулися з цим повільнішим матеріалом, викликавши потужні вторинні катаклізми, що спостерігалися у вигляді яскравого радіовипромінювання на VLA.
«Всі частини цього пазла з’єдналися, щоб розповісти нам цю дивовижну історію, – пояснив Грегг Халлінан з Каліфорнійського технологічного інституту. – Залишок зірки, яка вибухнула дуже давно, встромився у свого компаньйона, в результаті чого він теж вибухнув».
За словами Халлінана, ключем до відкриття став семирічний огляд VLASS, який відображає близько 80% неба і дозволяє виявляти різні цікаві нестаціонарні об’єкти. Однак ця наднова, що утворилася в результаті злиття зірок, стала приємним сюрпризом.
Читайте також: