Благодаря работе MAGIC удалось зафиксировать взаимодействие белого карлика и красного гиганта, приведшее к рождению новой звезды – RS Ophiuchi. Специалисты зарегистрировали гамма-излучение мощностью 250 гигаэлектронвольт, что в сто миллиардов раз больше энергии, которую мы видим в видимом свете.
Приблизительно каждые 15 лет в созвездии Змееносец наблюдается мощный взрыв. Появление новой звезды, получившей название RS Ophiuchi, напоминает внезапное включение и отключение освещения. Обычно новые звезды возникают в двойных звездных системах, где звезды находятся в состоянии, близком к паразитическому. Белый карлик – это небольшая, исчерпавшая своё топливо и очень плотная звезда, масса чайной ложки вещества которой достигает около тонны – вращается вокруг красного гиганта. Красный гигант – это стареющая звезда, которая в скором времени прекратит своё существование.
Белый карлик поглощает вещество, отдаваемое умирающей звездой-гигантом, которая сбрасывает свой внешний водородный слой. В результате газа поступает на расположенную рядом звезду-карлика. Этот процесс продолжается до тех пор, пока белый карлик не достигнет критической температуры.
При гигантском термоядерном взрыве вновь сформированные звездные оболочки выбрасываются наружу, так как температура и давление внутри звезд достигают критических значений. Карликовая звезда остается без изменений, и цикл повторяется снова — пока это зрелище не произойдет вновь.
Ранее исследователи полагали, что подобные вспышки обусловлены исключительно большими энергетическими затратами. Два телескопа MAGIC зарегистрировали гамма-лучи с энергией 250 гигаэлектронвольт. Этот показатель является одним из самых высоких, когда-либо зафиксированных в данной области. Чтобы проиллюстрировать масштаб излучения, можно отметить, что оно в сто миллиардов раз сильнее энергии видимого света.
MAGIC приступили к исследованиям и наблюдениям, основываясь на первых сигналах, полученных от других приборов, работающих в различных диапазонах длин волн. «Впечатляющее извержение RS Змееносец демонстрирует, что быстрая перенастройка телескопов MAGIC действительно эффективна: для ориентации на новый объект им требуется не более 30 секунд», — отметил Дэвид Грин из Института физики общества Макса Планка (Германия), один из авторов статьи, опубликованной в Nature Astronomy.
После взрыва несколько волн давления начали распространяться через звездный ветер от красного гиганта и межзвездную среду, окружающую двойную систему. Эти ударные волны работают как гигантская электростанция, в которой частицы ускоряются почти до скорости света. Объединенные измерения показывают, что гамма-лучи исходят от энергичных протонов, ядер атомов водорода.
«По словам Грина, вспышки новых звезд также являются источником космических лучей. Однако, как правило, они оказывают локальное воздействие, влияя на образование космических лучей лишь в близлежащих областях. Гораздо более значительную роль в формировании космических лучей играют остатки сверхновых. Ударные волны, возникающие в результате этих взрывов, обладают гораздо большей мощностью, чем те, что наблюдаются при взрывах новых».
Для всестороннего понимания сложных процессов взаимодействия с межзвездной средой в Млечном Пути необходимы дополнительные исследования, аналогичные представленным в данной публикации. Поэтому MAGIC Collaboration намерен продолжить поиск активных объектов как в нашей Галактике, так и за ее границами.