Астрономы из Уорикского университета обнаружили редкую и массивную двойную звездную систему в 150 световых годах от Земли. Две звезды — пара белых карликов, — заперты на тесной орбите и в конечном итоге должны столкнуться и взорваться как сверхновая типа Ia. Когда это произойдет, ожидается, что взрыв будет сиять в десять раз ярче полной Луны в ночном небе.
Астрономы нашли «бомбу замедленного действия» в 150 световых годах от Земли
Астрономы описали двойную систему из двух белых карликов на расстоянии 150 световых лет от Земли. Звезды постепенно сближаются и в конце концов столкнутся. В этот момент произойдет вспышка сверхновой типа Ia, которая будет самым ярким объектом на небе. Ее яркость будет в 10 раз выше, чем у сегодняшней Луны. Но это случится через миллиарды лет.
На этом рисунке изображена двойная звезда в тот момент, когда первый белый карлик только что взорвался и выбрасывает материал в сторону своего ближайшего компаньона, который тоже находится на пороге взрыва. Это событие произойдет примерно через 23 миллиарда лет, но всего за 4 секунды взрываются обе звезды. University of Warwick/Mark Garlick
Сверхновые типа Ia — это очень важные астрономические объекты. Они всегда взрываются с одинаковой светимостью, и поэтому играют роль стандартных свеч — по их блеску измеряют расстояния во Вселенной. Теперь астрономы имеют возможность рассмотреть вблизи систему белых карликов, которая в конце концов образует такую стандартную свечу.
Вспышка сверхновой типа Ia происходит, когда белый карлик, — плотное ядро, оставшееся после смерти звезды, — набирает слишком большую массу, становится нестабильным и взрывается.
Два белых карлика и одна сверхновая
Остаток сверхновой типа Ia G299.
В течение многих лет ученые предполагали, что большинство сверхновых типа Ia происходят из систем с двумя близко вращающимися белыми карликами. В этих редких случаях более массивная звезда постепенно вытягивает материал из своего компаньона. По мере накопления массы одна или обе звезды в конечном итоге взрываются.
Новое открытие, опубликованное в журнале Nature Astronomy — это первое подтвержденное наблюдение такой системы, и она достаточно близко — в нашем галактическом районе.
Джеймс Мандей, научный сотрудник Уорикского университета и руководитель исследования, говорит: «В течение многих лет астрономы искали локальную и массивную систему белых карликов. Когда я впервые заметил эту систему с очень большой общей массой так близко от нас, я был взволнован. С международной командой астрономов, мы начали отслеживать эту систему на крупнейших оптических телескопах мира. Наблюдения показали, что две звезды вращаются на расстоянии 1/60 расстояния от Земли до Солнца. Стало ясно, что мы обнаружили первую двойную систему белых карликов, которая, неизбежно приведет к сверхновой типа Ia, правда, не скоро, а в масштабе времени, близком к возрасту Вселенной».
Джеймс Мандей добавил: «Наконец-то мы как сообщество можем с уверенностью объяснить хотя часть сверхновых типа Ia по всему Млечному Пути».
Четверная детонация
Аккреционный диск двойной системы.
Уже незадолго до взрыва сверхновой масса перейдет от одного карлика к другому. Это приведет к редкому и сложному взрыву сверхновой посредством четверной детонации. Поверхность карлика, набирающего массу, детонирует там, где он накапливает материал, в первую очередь, заставляя его ядро взорваться во вторую очередь. Это выбрасывает материал во всех направлениях, материал сталкивается с другим белым карликом, заставляя процесс повторяться. Так происходит третья и четвертая детонации. Взрывы полностью уничтожат всю систему. Все это произойдет за 4 секунды.
Через миллиарды лет эта сверхновая появится как очень интенсивно светящаяся точка ночном небе. Она будет в десять раз ярче Луны и в 200 000 раз ярче Юпитера.