Руски и чуждестранни астрономи откриха изключително необичайна "въглеродна" звезда в съзвездието Касиопея, възникнала преди няколко десетки хиляди години в резултат на сливането на големи бели джуджета. В близко бъдеще той ще избухне и ще се превърне в пулсар, според статия в списанието Nature Astronomy.
Белите джуджета са остатъците от стари "изгорели" звезди с малка маса, лишени от собствени енергийни източници. Белите джуджета се появяват на последния етап от еволюцията на звездите с маса, която не надвишава слънчевата маса повече от 10 пъти. В крайна сметка нашата звезда също ще се превърне в бяло джудже.
Астрофизиците се интересуват от такива "мъртви звезди" поради няколко причини. Първо, те са родоначалници от свръхнове от тип I, които позволяват много точни оценки на разстоянията в космоса. Второ, те се състоят от екзотична свръх плътна материя, свойствата и структурата на която учените все още не са разбрали напълно.
Отговорът на този въпрос е важен, защото той определя какво трябва да се случи, когато белите джуджета се слеят. Сега учените смятат, че ако комбинираната маса от две светила на възраст надвишава така наречената граница на Чандрасехар, която е 1,4 пъти по-голяма от масата на Слънцето, тогава продуктът от тяхното сливане става нестабилен и се превръща в различен тип обекти.
В зависимост от скоростта и други параметри на сливането, този процес може да генерира както мощна термоядрена експлозия, свръхнова от първия тип, така и да доведе до образуването на неутронна звезда.
Дълго време учените вярвали, че сливането на всички големи бели джуджета, чиято маса значително надвишава границата на Чандрасехар, е почти гарантирано да завърши в експлозия на свръхнова. Вярата в тази идея бе разбита през 2003 г., когато астрономи от САЩ и Канада записаха изключително необичайна светкавица в небето. Той имаше всички характеристики на свръхнова от първия тип, но в същото време беше генериран от обект, чиято маса надвишаваше слънчевата маса поне два пъти.
Откритието му предизвика много противоречия, тъй като съществуващите по това време теории не можеха да обяснят не механизма на неговото раждане, а самото съществуване на такова огнище противоречи на добре установената идея, че всички свръхнови от първия тип имат еднаква сила и други свойства, свързани с границата на Чандрасехар.
Гвамадзе и колегите му откриха изключително необичайна звезда, чието съществуване подкрепя едно от обясненията за това как избухна 2003 г. и няколко други аномално мощни супернове, записани през следващите години.
Промоционално видео:
Първоначално, както обясняват астрономите, те търсиха не бели джуджета и следи от сблъсъците си, а мъглявини, които се появяват в близост до големи състарени звезди в последните етапи от живота си. За да направите това, учените изучиха изображенията на нощното небе, направени от инфрачервения орбитален телескоп WISE и други обсерватории от този тип.
Вниманието им беше привлечено от малка мъглявина J005311, разположена на около 10 хиляди години от нас в посока на съзвездието Касиопея. Когато Гварамадзе и неговият екип се опитаха да намерят родителската звезда с помощта на телескопа BTA в Специалната астрофизична обсерватория в Нижни Архиз, те бяха в изненада.
В центъра на тази мъглявина живееше изключително необичайна звезда, външно приличаща на така наречените звезди Wolf-Rayet, най-неспокойните и краткотрайни звезди във Вселената. Подобно на своите предполагаеми „братовчеди“, звездата в центъра на J005311 беше невероятно гореща - повърхностната й температура надвишаваше 200 хиляди келвина. В същото време тя изхвърли огромни количества газ в околната среда, ускорявайки го до 16 хиляди километра в секунда, или 5% от скоростта на светлината.
От друга страна, тя беше около четири пъти по-слаба дори от най-скромните звезди на Волф-Райет, но нейният спектър беше напълно различен дори от най-активните форми на такива звезди. Освен това вътрешността му почти изцяло се състоеше от два елемента - кислород и въглерод, а водородът и хелият напълно липсваха във вътрешността на J005311 и в газовия му покрив.
Тези несъответствия накараха учените да се чудят как е възникнал такъв обект. Позовавайки се на известната диаграма Hertzsprung-Russell, руски и чуждестранни астрономи забелязаха, че звездите, образувани в резултат на сливането на големи бели джуджета, трябва да имат подобни свойства.
Теоретиците, както отбелязват изследователите, отдавна са предвидили съществуването на такива обекти, чиято маса е забележимо по-висока от границата на Чандрасехар, но досега никой не ги е открил.
Както показват тези изчисления, такива свръхтежки обекти могат да се образуват, ако вътрешността на белите джуджета се загрява достатъчно бързо по време на сливането им. В този случай въглеродът ще има време да се „запали“в червата на новата звезда, дори преди тя да бъде силно компресирана.
Това ще спре термоядрения взрив, ще създаде малка мъглявина с нажежаема жичка кислород и неон, а вътре в него ще се появи уникален обект на суперхот, който ще живее няколко десетки хиляди години. След като „преродената“звезда изчерпа всичките си запаси от въглерод и кислород, тя ще се свие още повече, което ще доведе до раждането на слаба свръхнова и малка неутронна звезда.
Както показват изчисленията на Гварамадзе и неговите колеги, това трябва да се случи в съвсем близко бъдеще. J005311 вече е на около 16 хиляди години, което означава, че е в последните етапи от своя „нов живот“. Възможно е човечеството да стане свидетел на това знаменито събитие, заключават учените.
