Двойные звездные системы, включающие белый карлик и более массивную звезду, вращающуюся вокруг него, известные как классические новые звезды, исторически являются источниками сверхмягкого рентгеновского излучения. Их выделяют из числа других объектов высокие показатели светимости и интенсивное ионизированное излучение. В Магеллановых Облаках недавние исследования выявили обширную группу нестабильных рентгеновских источников, получивших наименование «миллиновы». Это открытие имеет большое значение для изучения развития двойных звездных систем.
Большое и Малое Магеллановы Облака, являющиеся двумя самыми крупными галактиками-спутниками Млечного Пути, представляют собой идеальные объекты для изучения классических новых звезд. Ранее Naked Science рассказывал об обнаружении там редкой двойной системы из белого карлика и звезды типа Be. А еще астрономы более 20 лет наблюдают за миллионами звезд в направлении этих гравитационно связанных галактик в рамках Оптического эксперимента по гравитационному линзированию (OLGE).
Обнаружение необычного объекта, обозначенного как ASASSN-16oh, произошло в 2016 году в этом участке космоса. Его светимость значительно уступала характеристикам обычных новых. Вспышка продолжалась несколько месяцев, в отличие от привычных дней, и при ее наблюдении ученые не зафиксировали признаков интенсивного выброса газа. При этом рентгеновский спектр и температура поверхности белого карлика оказались схожими с показателями типичных новых звезд.
Интенсивное «сверхмягкое» рентгеновское излучение формируется во время классических вспышек новых звезд. Это происходит, когда водород, перетекающий от звезды-компаньона, накапливается на поверхности белого карлика, что приводит к взрыву (или вспышке) новой звезды и выбросу ее внешних слоев.
Исследователи из Варшавского университета (Польша), во главе с астрономом Пшемеком Мрозом, идентифицировали новую совокупность из 29 объектов, демонстрирующих свечение, сопоставимое с классическими новыми, однако не сопровождающееся взрывом или сбросом внешней оболочки.
Изучив архивные данные проекта OGLE, ученым удалось определить природу наблюдаемых объектов: астрономы отобрали 29 звезд (включая «прототип» ASASSN-16oh), оптические вспышки которых были продолжительными, характеризующимися плавным нарастанием и угасанием, и по яркости уступали классическим новым звездам примерно в тысячу раз (отсюда и название — «миллиновые»). Результаты научной работы представлены в журнале The Astrophysical Journal Letters.
В системе OGLE-mNOVA-11 был даже зафиксирован момент вспышки, и проведены спектроскопические исследования, а также наблюдения в рентгеновском диапазоне. Полученные данные продемонстрировали, что яркое сверхмягкое излучение, аналогичное ASASSN-16oh, не сопровождается спектральными линиями выброшенного газа, типичными для классических новых.
Полученные данные подтверждают предположение о наличии нового типа вспышек белых карликов, характеризующихся продолжительностью в несколько недель (или даже месяцев) и меньшей максимальной светимостью по сравнению с классическими новыми. Наличие узких спектральных линий во время вспышки указывает на отсутствие значительного выброса вещества, а слабое рентгеновское излучение постепенно уменьшается по мере затухания вспышки.
Авторы недавнего исследования подчеркивают, что ни одна из существующих теорий не объясняет в полной мере наблюдаемые вспышки и их рентгеновские характеристики. Согласно одной из выдвинутых гипотез, миллионы вспышек вызваны нестабильностью аккреционного диска, который образовался возле белого карлика в результате перетекания вещества от звезды-компаньона. При этом, сохраняя угловой момент, вещество распределилось вокруг белого карлика под воздействием его гравитации, что приводит к резкому увеличению притока вещества на белый карлик и инициирует «тихое» водородное горение на его поверхности. Альтернативные сценарии указывают на то, что наблюдаемые вспышки являются специфическим видом взрыва на поверхности белого карлика без выброса его внешнего слоя.
Недостаток четкого объяснения этих «бесшумных» вспышек не снижает важность открытия для изучения эволюции двойных звездных систем. Астрономы планируют продолжить поиск таких явлений с использованием других телескопов и рентгеновских обсерваторий. Более совершенные приборы позволят исследователям фиксировать моменты вспышек и изучать поверхность белых карликов в период наивысшей интенсивности сверхмягкого рентгеновского излучения.