Чт. Фев 29th, 2024

Астрономы исследовали гелиевый белый карлик

Белый карлик может взорваться как сверхновая, когда его масса превысит предел примерно в 1,4 массы Солнца.

Аккреционный диск вокруг белого карлика состоит в основном из гелия. Предоставлено: Ф. Боденштайнер/фоновое изображение ESO

Группа, возглавляемая Институтом внеземной физики им. Макса Планка (MPE) в Гархинге и Боннским университетом, обнаружила двойную звездную систему, в которой материя перетекает на белого карлика от его компаньона.

Система была обнаружена благодаря яркому, так называемому сверхмягкому рентгеновскому излучению, которое возникает в результате ядерного синтеза перетекшего газа вблизи поверхности белого карлика. Необычность этого источника заключается в том, что переливается и горит не водород, а гелий. Измеренная светимость предполагает, что масса белого карлика растет медленнее, чем считалось ранее. Это может помочь понять количество сверхновых, вызванных взрывом белых карликов. Результаты опубликованы в журнале Nature.

Взрывающиеся белые карлики считаются не только основным источником железа во Вселенной, но и важным инструментом космологии. В результате взрыва белые карлики становятся сверхновыми типа Ia, благодаря одинаковой яркости которых астрофизики способны точно определять расстояние до их родительских галактик.

Однако даже после многих лет интенсивных исследований остается неясным, при каких обстоятельствах масса белого карлика может вырасти до так называемого предела Чандрасекара. Это теоретический верхний предел массы белого карлика, полученный в 1930 году американским астрофизиком индийского происхождения и лауреатом Нобелевской премии Субрахманьяном Чандрасекаром.

Уже более 30 лет предсказываются двойные звездные системы, в которых белый карлик стабильно аккрецирует и сжигает гелий на своей поверхности, но такие источники никогда не наблюдались. Международная группа ученых во главе с Институтом внеземной физики им. Макса Планка (MPE) обнаружила источник рентгеновского излучения, в оптическом спектре которого полностью преобладает гелий.

Обнаруженная система [HP99] 159 может превратиться в сверхновую Ia согласно современным знаниям, поскольку проведенные здесь измерения показывают, что непрерывное горение гелия в белых карликах возможно даже при более низких темпах аккреции, чем теоретически предсказано. Измеренная светимость [HP99] 159 примерно в десять раз меньше ожидаемой по канонической норме, в то же время измеренная рентгеновская температура находится точно в ожидаемом диапазоне стабильного горения гелия.

Наблюдаемая яркость в рентгеновском излучении предполагает, что горение гелия в белом карлике стабилизируется его быстрым вращением, что делает взрыв сверхновой в системе вполне вероятным.

Источник: J. Greiner et al, A helium-burning white dwarf binary as a supersoft X-ray source, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05714-4

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *