Самый маленький звездный взрыв свидетельствует о новом космическом открытии

Двойные системы, включающие белый карлик

Двойные системы, состоящие из обычной звезды и белого карлика, являющегося завершающей стадией эволюции звезд с массами менее 8 масс Солнца, представляют собой чрезвычайно интересные объекты для астрофизиков.

Их изучение позволяет понять механизмы вспышек новых и типа Ia, процессы аккреции вещества на компактный объект и влияние на него магнитных полей, а также взаимодействие тел в двойных звездных системах.

Вспышки новых звезд в двойных системах

Вспышки новых звезд, выглядящие как резкое и мощное увеличение яркости некоторых звезд, происходят в двойных системах с белым карликом, который аккрецирует на себя вещество звезды-компаньона, скапливающееся вблизи его фотосферы.

По мере накопления водорода в таком слое и повышения температуры в нем инициируются реакции слияния ядер водорода в гелий, что приводит к глобальной вспышке, не приводящей к разрушению самого карлика.

В дальнейшем процесс будет повторяться снова с интервалом от десятков до тысяч лет. Астрономы также предсказывают, что локальные термоядерные вспышки, подобные рентгеновским вспышкам I типа, наблюдаемым в аккрецирующих нейтронных звездах, также могут происходить на белых карликах.

Астрономы зафиксировали первые в истории вспышки микроновых звезд

Группа астрономов из Университета Дарема в Великобритании сообщила, что они впервые обнаружили трехмикронные вспышки (микроновые) на белых карликах, которые являются частью двойных систем TV Dove (TV Col), EI Большой Медведицы ( Е.И. УМа) и АСАССН- 19бх.

Ученые анализируют данные многолетних наблюдений TV Col, EI UMa и ASASSN-19bh, которые были первоначально обнаружены космическим телескопом TESS в период с 2018 по 2020 год. Дальнейшее исследование ASASSN-19bh проводилось с помощью прибора X-shooter, установленного в Комплекс телескопов VLT в Чили.

TV Dove имеет период обращения 5,5 часов и содержит белого карлика, который вращается с периодом 1900 секунд. За последние 40 лет в этой системе несколько раз наблюдались необъяснимые быстрые вспышки как в оптическом, так и в рентгеновском диапазоне длин волн.

Во время вспышек усиливаются эмиссионные линии высокоионизированного гелия и азота, а в ультрафиолетовом диапазоне наблюдается истечение вещества со скоростью более 3500 километров в секунду, что сравнимо со скоростью убегания с поверхности белый Гном.

Светимость во время вспышек в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах более чем утроилась менее чем за час и затухала в течение 10 часов.

В случае EI Большой Медведицы система содержит намагниченный белый карлик, аккрецирующий вещество от звезды-компаньона. Период обращения этой системы оценивается в 6,4 часа, а период вращения карлика — 746 секунд. ASASSN-19bh также содержит белый карлик, вытягивающий вещество из звезды-донора, которая может принадлежать к K-типу.

Что еще ученые открыли о микроновых?

Для всех трех систем наблюдаемые вспышки сильно напоминают рентгеновские вспышки I типа, возникающие в системах с нейтронными звездами, аккрецирующими вещество. Нижние пределы массы, участвующей в термоядерных реакциях во время вспышек TV Col, EI UMa и ASASSN-19bh, оценивались в 1,8× ^10–112,6× ^10–11и 5,8× ^10–11 солнечных масс соответственно. , что в миллион раз меньше, чем в случае вспышек классических новых.

Ученые пришли к выводу, что эти вспышки нельзя объяснить термовязкостной нестабильностью в аккреционном диске, кратковременным усилением аккреции или событием магнитного пересоединения.

Если магнитное поле белого карлика больше 10 6 Гс, что ожидается для всех трех систем, то его вращающаяся магнитосфера способна управлять динамикой аккреции и генерировать столбчатые потоки богатого водородом вещества, попадающие в область магнитные полюса карлика.

Если давление в основании аккреционного потока сравнимо с критическим давлением, необходимым для инициирования термоядерных реакций, то может произойти локализованный по площади всплеск микронного размера.