Зірки можуть генерувати потужні ударні хвилі, коли витікаючий з них газ і пил стикаються з речовиною в навколишньому просторі. Зараз астрономи сфотографували дивовижний приклад навколо мертвої зірки RXJ0528+2838 за допомогою Дуже Великого Телескопа Європейської Південної Обсерваторії (ESO VLT).

Це відкриття викликає здивування, оскільки, виходячи з відомих механізмів, цей маленький зірковий залишок не повинен мати можливості створювати структури, які можна побачити навколо нього. Це несподіване відкриття кидає виклик сучасним уявленням про те, як мертві зірки обмінюються речовиною та енергією з навколишнім середовищем.

«Ми виявили те, чого ніколи раніше не бачили, і, що більш важливо, щось абсолютно несподіване», — каже Симона Скарінгі, доцент Даремського університету у Великобританії та співавтор дослідження, опублікованого в 2006 році. природна астрономія.

«Наші спостереження показують сильний відтік, якого не повинно бути, згідно з нашим поточним розумінням», — каже співкерівник дослідження Крістіан Іркевич, докторант Астрономічного центру Миколи Коперника у Варшаві, Польща.

Астрономи використовують термін «відтік» для опису речовини, що викидається з об’єктів у космос.

Ударні хвилі навколо мертвих зірок

RXJ0528+2838 знаходиться приблизно в 730 світлових роках від Землі. Як Сонце та інші зірки, вона рухається навколо центру Чумацького Шляху. Подорожуючи космічним простором, він стикається з міжзоряним газом, створюючи тип ударної хвилі, відомий як головний удар.

Ноель Кастро-Сегура, дослідник Університету Уоріка у Великій Британії та один із дослідників дослідження, описує це як «вигнуту дугу матеріалу, схожу на хвилі, які збираються перед кораблем».

Лучкові удари зазвичай виникають, коли матеріал, що випливає із зірки, стикається з її оточенням. Однак у випадку RXJ0528+2838 астрономи не можуть ідентифікувати жодного відомого процесу, який міг би повністю пояснити те, що вони спостерігали.

Білий карлик без диска

RXJ0528+2838 — білий карлик, залишкове ядро ​​вмираючої зірки малої маси, навколо якої обертається зірка-компаньйон, схожа на Сонце.

У таких подвійних системах матеріал може бути відірваний від зірки-компаньйона та перенесений до білого карлика. Цей матеріал часто утворює диск навколо мертвої зірки. Диск живить білого карлика, але деякий матеріал також може бути викинутий назад у космос у вигляді потужного потоку.

RXJ0528+2838 відрізняється. Астрономи не бачили жодних доказів існування такого диска, залишаючи їх без звичайних пояснень витікання та навколишньої туманності.

«Несподіванка, що нібито тиха бездискова система може керувати такою вражаючою туманністю, була одним із тих рідкісних моментів «вау», — сказав Скарінгі.

Підтвердьте джерело за допомогою спостереження VLT

Цю незвичайну структуру вперше помітили на знімках, зроблених за допомогою телескопа Ісаака Ньютона в Іспанії. Його дивний вигляд спонукав дослідників до більш ретельного дослідження за допомогою обладнання MUSE VLT ESO.

«Спостереження за допомогою інструменту ESO MUSE дозволили нам детально скласти карту головного удару та проаналізувати його склад, що мало вирішальне значення для підтвердження того, що його структура дійсно походить від подвійної зоряної системи, а не від непов’язаної туманності чи міжзоряної хмари», — пояснює Ількевич.

Розмір і форма носового амортизатора свідчать про те, що RXJ0528+2838 виробляє сильні відтоки щонайменше 1000 років.

Це породжує іншу проблему. Вчені досі не знають, як мертва зірка без диска може підтримувати такі довгострокові відтоки, але магнітне поле системи може дати важливі підказки.

Магнітні поля можуть містити частину відповіді

Відомо, що RXJ0528+2838 має сильне магнітне поле, що також було підтверджено спостереженнями MUSE.

Замість того, щоб матеріал зірки-компаньйона осідав на диск, магнітне поле, здається, спрямовує матеріал безпосередньо до білого карлика.

«Наше відкриття показує, що навіть за відсутності диска ці системи можуть генерувати сильні потоки, і розкриває механізм, який ми ще не розуміємо. Це відкриття кидає виклик стандартній картині того, як матерія рухається та взаємодіє в цих екстремальних подвійних системах», — пояснює Ількевич.

Дослідники вважають, що магнітне поле може бути пов’язане з прихованим джерелом енергії, яке Скарінгі описує як «таємничий двигун». Однак пояснення залишається неповним.

Спостереження показують, що нинішнє магнітне поле білого карлика може витримувати удари голови лише кілька сотень років. Схоже, що ця структура існувала щонайменше 1000 років, а це означає, що лише магнітні поля все ще не можуть повністю пояснити це явище.

Пошук “Таємничого двигуна”

Астрономам потрібно буде вивчити багато інших подвійних зоряних систем, щоб визначити, як ці потужні потоки утворюються без диска.

Майбутній Надзвичайно Великий Телескоп (ELT) ESO може зіграти ключову роль, дозволяючи вченим детальніше вивчати як відомі системи, так і набагато більш тьмяні зразки.

Скарінгі сподівається, що телескоп допоможе «нанести на карту більше цих систем, а також більш тьмяні зірки, виявити подібні системи більш детально, і зрештою допоможе нам зрозуміти таємничі джерела енергії, які залишаються непоясненими».