Hi-Tech

Астрономы впервые стали свидетелями рождения системы двойной нейтронной звезды

Одни превращаются в черные дыры, другие – распыляются в туманности. Завершение жизненного цикла звезд может происходить по-разному. Однако совсем недавно ученые впервые стали свидетелями никогда ранее невиданного феномена – рождения двойной системы нейтронных звезд. Если при жизни звезда обладала очень большой массой, то при ее гибели на свет может появляться нейтронная звезда – очень компактный объект, размером с небольшой город, но при этом обладающий колоссальной плотностью. О своих выводах ученые поделились в журнале Science.

Событие на тот момент было интерпретировано вспышкой сверхновой, но уже тогда показалось крайне необычным. Явление, получившее название iPTF 14gqr (SN 2014ft) и произошедшее на краю спиральной галактики, расположенной в 920 миллионах световых лет от нас, было впервые замечено учеными в октябре 2014 года. Мы писали о нем в прошлом году.

К концу своей жизни звезда вырабатывает весь запас своего топлива – водорода. Для того чтобы звезда превратилась в сверхновую, она должна обладать массой, которая как минимум в несколько превышает массу нашего Солнца (приблизительные подсчеты говорят о восьми солнечных массах). Событие сопровождается ярчайшей вспышкой и называется рождением сверхновой. В результате этого происходит очень быстрый коллапс ядра, генерирующий колоссальную ударную волну, которая выбрасывает все внешние слои звезды в открытый космос, оставляя ядро фактически голым. После него остается только плотная нейтронная звезда.

Но объект iPTF 14gqr оказался по-настоящему уникальным. Когда происходит взрыв, в окружающее пространство выбрасывается материя объемом в несколько солнечных масс. Ученые объясняют, что в результате взрыва в космос была выброшена материя составляющая всего 1/5 солнечной массы, что говорит об очень слабом в масштабах сверхновых взрыве.

Мы называем это явление Stripped-Envelope Supernova. «Мы видели сам коллапс ядра массивной звезды, но при этом отметили очень низкий выброс звездного вещества. Вероятность подобных объектов была предсказана, но мы впервые увидели своими глазами, как происходит коллапс ядра и такой незначительный выброс звездной массы», — говорит астроном Манси Касливал из Калифорнийского технологического института.

Куда же делась пропавшая масса? Факт того, что звезда вообще взорвалась, подразумевает, что у нее было много материала, отмечают исследователи, иначе ее ядро никогда бы не достигло состояния коллапса.

Исходя из данных о силе взрыва и массе самой сверхновой, команда ученых предполагает, что рядом с взорвавшейся звездой может находиться ранее незамеченный, но очень плотный объект-компаньон, возможно белый карлик, черная дыра или еще одна нейтронная звезда (что более вероятно), которая «содрала» со звезды компаньона основную часть звездного вещества еще до взрыва сверхновой. Нет, не в Нарнию.

Это подтвердили данные наблюдения, которые указали на наличие плотного скопления гелия в пространстве вокруг звезды и отсутствие этого вещества в самом выбросе при взрыве сверхновой. Компьютерное моделирование события с участием гелиевой звезды и нейтронной звезды находящихся в одной системе показало, что такое действительно возможно. Другими словами, компаньон звезды в буквальном смысле высосал все ее внешние соки, оставив лишь тонкий слой поверхностного гелия, который был выброшен в пространство еще до взрыва сверхновой.

Что еще интереснее, поскольку оба объекта находятся очень близко друг к другу, то в конечном итоге они сольются в столкновении, выбросив в космос гравитационные волны. По словам ученых, это формирует довольно яркую картину рождения двойной нейтронной звезды. Когда это событие случится – астрономы не знают.

По мнению исследователей, рождение двойных нейтронных звезд должно быть достаточно частым явлением для Вселенной, а не видим мы их потому, что эти события происходят очень быстро.

При этом близкое расположение таких объектов друг к другу позволяет нам становиться свидетелями их слияния», — говорят исследователи. «Похоже, что эти взрывы представляют собой единственную логическую модель формирования систем, состоящих из пар нейтронных звезд или пар нейтронная звезда плюс черная дыра.

Обсудить открытие астрономов можно в нашем Telegram-чате.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть