Случайная находка обнаружила новый класс космических взрывов: миллиновы

Вообразите взрывы звёзд с невероятной яркостью, хотя в тысячу раз слабее обычных новых звёзд. Такие события, получившие название миллиновых, были обнаружены астрономами случайно и открыли новый увлекательный этап в эволюции звёзд.

Что такое миллинова?

Классические новые образуются, когда белый карлик (оставшийся плотной звездой) поглощает большое количество вещества от соседней звезды-компаньона. При накоплении критической массы происходит мощный термоядерный взрыв, выбрасывающий большую часть вещества в космос и излучающий интенсивное свечение. Миллиновы же кажутся менее бурным процессом. Вместо скопления огромной массы перед разрушительным взрывом, эти бинарные системы, состоящие как правило из белого карлика и субгигантской звезды, предполагают более умеренный перенос вещества. В результате они отличаются от классических новых по нескольким важным параметрам.

Светимость миллиновых звёзд в тысячу раз меньше светимости классических новых, что затрудняет их наблюдение с Земли. Миллиновы характеризуются экстремальными температурами: газы, образующиеся при этих взрывах, достигают более 600 000 °C. Такие температуры объясняют интенсивное рентгеновское излучение, отличающее миллиновы от других типов звёздных взрывов.

Периодичность представляет собой ещё одну особенность этих объектов. В отличие от обычных новых звёзд, которым требуется длительное время для накопления вещества перед взрывом, некоторые из них могут взрываться через регулярные промежутки времени, иногда раз в два-три года. Такая цикличность является одним из самых интригующих аспектов этих событий. Особый контекст их изучению придают расположение в Магеллановых облаках — двух галактиках-спутниках Млечного Пути. Эти регионы, богатые молодыми звездами и динамическими явлениями, по-видимому, предлагают идеальные условия для их возникновения.

Неожиданная возможность

Во время изучения двухдесятилетних данных эксперимента Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) астрономы фактически случайно открыли первые сверхновые. Исследователи изначально искали следы первобытных черных дыр, гипотетических остатков Большого взрыва, в гало темной материи, окружающем нашу галактику Млечный Путь.

В ходе поисков группа переменных звезд с симметричными и регулярными вспышками привлекла внимание исследователей. Поведение этих звезд отличалось от всех известных ранее. Среди них обнаружили 28 объектов в Магеллановых облаках, находящихся на расстоянии около 160 000 и 200 000 световых лет от Земли соответственно.

Объект OGLE-mNOVA-11, открытый в конце 2023 года, стал предметом детального изучения благодаря наблюдениям с помощью телескопа SALT в Южной Африке. Спектроскопический анализ выявил ионизированный гелий, углерод и азот — признаки экстремально высоких температур, превышающих 600 000 °C.

Космическая обсерватория НАСА Neil Gehrels Swift обнаружила мягкое рентгеновское излучение от этих источников, что подтверждает термоядерное происхождение взрывов. Эти данные подкрепляют идею о том, что миллиновые, хоть и в тысячу раз менее яркие, чем классические новолуния, являются сложными проявлениями бинарных систем с участием белых карликов и их звезд-компаньонов.

Окно в сверхновые типа Ia

Ученые считают, что миллиновы могут быть предшественниками сверхновых типа Ia – крупных термоядерных взрывов, которые ознаменовывают полное уничтожение белого карлика. Это явления имеют большое значение для астрономии: их равномерная светимость позволяет использовать их как стандартные свечи для измерения космических расстояний и изучения расширения Вселенной.

Предположение о том, что вспышки происходят перед этими катастрофами, может изменить наше представление о системах из двух звезд с белым карликом и его спутником.

Подтверждение этой теории позволит миллиновам служить ценными предвестниками сверхновой типа Ia. Такая информация даст астрономам возможность наблюдать за соответствующими бинарными системами в реальном времени, что предоставит уникальное представление о физических и временных механизмах, приводящих к этим грандиозным звездным взрывам. Изучение этих явлений может не только расширить наше понимание сверхновых, но и открыть путь новым методам исследования эволюции Вселенной.