Ярчайшая "новая звезда" обнаружилась в соседней галактике

Старость – это полноценная часть жизни. Астрономы могли бы подписаться под этими словами. Они живо интересуются звёздами старыми, прощающимися со своим веществом и даже давно погасшими. Тем более что последние не спешат смириться с фактом смерти и то сигналят в радиоэфире, то сотрясают пространство-время, а то и вовсе устраивают световое шоу, сравнимое со светимостью целой галактики.

Мы подробно рассказывали о том, что такое белый карлик и чем чревато его близкое соседство с нормальной звездой. Вкратце: он перетягивает на себя вещество компаньона и наращивает свою массу. Это может привести к вспышке сверхновой типа Ia – термоядерному взрыву, разносящему на куски белый карлик, ставший слишком массивным.

К слову, подобная вспышка возможна и при слиянии двух таких карликов, что и произошло четыре с половиной века назад на глазах у изумлённого человечества.

Однако взрыв сверхновой – это крайний случай. Для этого нужно, чтобы вещество падало на поверхность белого карлика достаточно медленно. Тогда оно успевает слиться с ним и стать его "полноправной частью". Если же газ звезды-донора скапливается на поверхности "грабителя" достаточно быстро, то в этом газе происходят непрерывные термоядерные реакции (как говорят специалисты, термоядерное горение).

Промежуточный случай – это когда дополнительное вещество прибывает не так медленно, чтобы сливаться с белым карликом, но и не так быстро, чтобы сразу "сгорать". Тогда оно накапливается на поверхности несколько десятков лет, пока его масса не достигает критической. И в этот момент происходит термоядерный взрыв, но не всего карлика, как при вспышке сверхновой (столько массы он к тому моменту ещё не успевает набрать), а только скопившихся "запасов".

Такой взрыв наблюдается как резкое увеличение яркости звезды. Едва видимая или даже совсем не видимая невооружённым глазом звёздочка при этом может стать достаточно яркой. Неудивительно, что в древности у людей, наблюдавших это явление, создавалось впечатление, будто в небе появилась новая звезда.

Название "новые звёзды", или, как говорят профессионалы, просто "новые", и закрепилось за этим примечательным природным явлением. И это невзирая на то, что главное действующее лицо в нём – отгоревшее, остывающее светило. Верно сказано у классика: "Что значит имя? Роза пахнет розой…".

Такова картина в общих чертах. Но остаётся много неясных деталей. Например, растёт всё-таки масса белого карлика в результате этой череды накоплений и взрывов или нет? Известно, что при вспышке в космос выбрасывается облако вещества, в основном представляющего собой "похищенный" у компаньона газ, но содержащего тяжёлые атомные ядра и самой мёртвой звезды. Но вся ли "новоприбывшая" материя улетучивается таким образом? Каков, так сказать, бухгалтерский баланс?

Это пока не известно. Одна из проблем заключается в том, что трудно изучить развитие процесса хотя бы в первые дни после вспышки. Ведь предугадать, где она произойдёт, невозможно. Пока астрономы обнаружат её в данных какого-нибудь инструмента и наведут на эту точку другие телескопы, им останется наблюдать лишь так называемое послесвечение – излучение горячего выброшенного взрывом вещества. Но важно сделать это как можно раньше, чтобы собрать как можно больше информации.

На днях международная команда учёных во главе с Элиасом Эйди (Elias Aydi) из Южноафриканской астрономической обсерватории опубликовала препринт исследования новой звезды, получившей кодовое обозначение SMCN 2016-10a. Здесь буква N обозначает латинское слово nova ("новая"), а SMC – английская аббревиатура названия Малого Магелланова Облака (Small Magellanic Cloud). Это карликовая галактика, спутник Млечного Пути. Она содержит несколько сотен миллионов звёзд, то есть в тысячи раз меньше, чем наша Галактика. Расстояние до неё составляет около 200 тысяч световых лет. Вспышка была так названа, поскольку произошла в области неба, где расположена эта звёздная система.

Но действительно ли она произошла именно в Малом Магеллановом Облаке или, быть может, только на его фоне? Мы подробно рассказывали о том, как важно и как непросто в астрофизике определять расстояния.

К счастью, на вспышку было собрано впечатляющее наблюдательное "досье". Команда Эйди привлекла данные проекта OGLE по поиску гравитационного линзирования в оптическом диапазоне, системы оптических телескопов SMARTS, оптических спектрометров FLOYDS и SOAR. Кроме того, была задействована рентгеновская обсерватория SWIFT и некоторые другие инструменты.

Проанализировав оптические спектры, астрономы пришли к выводу, что новая, скорее всего, вспыхнула именно в галактике-спутнике. Вариант с "местом жительства" в Млечном Пути, строго говоря, нельзя исключить, но он гораздо менее вероятен.

А из этого следует, что глазам учёных предстало уникальное событие. Во-первых, это самая яркая новая, наблюдавшаяся в этой галактике. Во-вторых, она вообще одна из самых ярких за всю историю астрономии.

Исследование примечательно ещё и тем, что наблюдения в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазоне с помощью "Свифта" начались уже через шесть дней после вспышки. Они позволили вычислить, что масса белого карлика лежит в пределах от 1,2 до 1,3 масс Солнца. То есть она близка к максимально возможному значению, и, если мёртвая звезда продолжает расти, то в будущем она взорвётся как сверхновая типа Ia. Кроме того, был определён класс звезды-компаньона и целый ряд других важных деталей.

Научная работа уже принята к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

К слову, мы не раз писали и о звёздах, новых уже в ином, буквальном смысле – новорождённых. Например, о том, как они образуются при столкновении галактик и даже кардинально меняют их облик.