Нашли звезду, пережившую "термоядерную" вспышку сверхновой

В созвездии Дракона астрофизики нашли уникальный белый карлик SDSS, который после термоядерного взрыва на его поверхности разогнался до сверхвысоких скоростей и приобрел необычный химический состав. Этот взрыв был своеобразным аналогом взрыва сверхновой первого типа, процесс формирования которой по каким-то причинам остановился. Описание открытия опубликовал научный журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Ее химический состав, небольшая масса и очень высокая скорость указывает на то, что она прибыла из двойной системы и должна была пережить термоядерную вспышку. Теоретически эта звезда могла стать сверхновой, но такого типа, с которым мы никогда не сталкивались", – рассказал один из авторов исследования профессор Уорикского университета (Великобритания) Борис Гэнсике.

Белыми карликами астрономы называют ядра "выгоревших" небольших звезд, у которых нет собственных источников энергии. Ими становятся звезды на последних этапах своего существования, масса которых больше солнечной не более чем в десять раз. Такие звезды не взрываются в виде сверхновых, а сбрасывают свои внешние оболочки. Из них образуются туманности, которые изнутри "подсвечивают" их бывшие ядра.

Подобные звезды интересуют астрофизиков, поскольку их считают прародителями относительно редких сверхновых первого типа, с помощью которых можно очень точно оценивать расстояния в космосе. Вдобавок ученые пока не до конца понимают природу белых карликов, мало знают об их структуре и составе вещества, из которой они состоят. Это также подстегивает любознательность исследователей.

Пять лет назад, проводя "перепись" белых карликов в созвездии Дракона, Гэнсике и его коллеги нашли очень необычного представителя этого класса звезд. Объект SDSS J1240+6710 состоял почти полностью из кислорода, а запасов гелия и водорода, которые обычно покрывают поверхность подобных "мертвых" звезд, на нем почти не было.

Сначала ученые предполагали, что его необычный состав объяснялся тем, что недра породившей его звезды были необычно горячими. Из-за этого в ее ядре могли происходить реакции не только между водородом и гелием, но и ядрами углерода, которые превращались в магний, кислород и неон.

Недавно Гэнсике и его коллеги изучили этот белый карлик с помощью космической обсерватории Hubble. Они выяснили, что в его атмосфере были и другие, более необычные для подобных звезд элементы, в том числе натрий и алюминий. Обычно в больших количествах они возникают только во время взрывов сверхновых. Однако, ученые не нашли в его недрах следов элементов тяжелее железа, в том числе и никеля, которые в больших количествах формируются во время подобных катаклизмов.

Европейские астрофизики и их коллеги из Бразилии нашли объяснение этой химической аномалии. Для этого они измерили скорость и направление движения SDSS J1240+6710. Оказалось, что эта звезда летит с огромной скоростью, больше 460 км/с, причем направление ее движения противоположно направлению вращения всей Галактики.

Как предполагают исследователи, белый карлик разогнался до такой скорости и начал двигаться в необычном для звезд направлении из-за термоядерного взрыва на его поверхности – своеобразного аналога сверхновой первого типа. Его источником послужила сама SDSS J1240+6710, которая в прошлом находилась в двойной звездной системе.

Белый карлик, как предполагают ученые, постепенно перетягивал на себя материю второго светила. В итоге он достиг критической массы и в его недрах начались термоядерные реакции. По пока не понятным причинам этот процесс остановился, но SDSS J1240+6710 из-за этого не уничтожилась. Вместо этого на ее поверхности произошла мощная вспышка, которая "катапультировала" обе звезды в разные стороны.

В пользу этого говорит то, что за последние три года астрономы открыли еще два подобных объекта – белые карлики классов D6 и LP 40-365. У них тоже необычный состав, они движутся с огромной скоростью, но при этом заметно отличаются от SDSS J1240+6710 по массе и некоторым другим свойствам. Это, как считают Гэнсике и его коллеги, говорит о существовании сразу нескольких разновидностей "термоядерных" сверхновых.

"За последние годы мы открыли сразу несколько типов белых карликов, которые пережили взрывы сверхновых. Сравнивая их состав, массу и скорости движения, мы сможем определить, какие типы термоядерных взрывов они пережили. В свою очередь, изучение "зоопарка" этих вспышек в нашей Галактике поможет понять, как часто они происходят в других уголках Вселенной", – подытожил Гэнсике.