Астрономы впервые наблюдали вспышки микроновых

Группа астрономов при помощи Очень Большого телескопа Европейской Южной обсерватории (VLT ESO) наблюдала новый вид звездных взрывов — вспышку микроновой. В ходе каждой такой вспышки, происходящей на поверхности некоторых звезд, всего за несколько часов сжигается количество звездного вещества, равное примерно 3,5 миллиарда Великих пирамид Гизы. Об открытии сообщается в пресс-релизе Европейской южной обсерватории.

«Мы открыли и впервые идентифицировали явление, которое мы называем микроновой, — рассказывает астроном Симоне Скаринджи (Simone Scaringi) из Даремского университета, который руководил исследованиями. — Это явление ставит под вопрос наше понимание того, как происходят термоядерные взрывы на звездах. Мы думали, что знаем, как, но сделанное открытие указывает на совершенно новый путь, который приводит к тому же результату».

Микроновые — мощные взрывные события, но в астрономических масштабах они всё же не очень заметны. Они приводят к выделению гораздо меньшего количества энергии по сравнению со звездными взрывами новых, которые знакомы астрономам чуть ли не несколько столетий. И те, и другие взрывы происходят на белых карликах — мертвых звездах с массами примерно, как у Солнца, но по размеру сравнимых с Землей.

Белый карлик в двойной системе может отбирать вещество — в основном, водород — у своей звезды-компаньона, если обе звезды расположены достаточно близко друг к другу. Когда газ падает на очень горячую поверхность белого карлика, ядра водорода сливаются в гелиевые, причем выделяется взрывная энергия. При вспышке новой эти термоядерные взрывы охватывают всю поверхность звезды. «Такие детонации заставляют вспыхивать всю поверхность белого карлика, и она ярко светится на протяжении нескольких недель», — рассказывает Наталия Дегенаар (Nathalie Degenaar) из Амстердамского университета.

Подобные взрывы происходят и в случае микроновых, но в меньшем масштабе и быстрее — всего за несколько часов. Они наблюдаются на некоторых белых карликах, обладающих сильным магнитным полем, которое направляет потоки вещества к магнитным полюсам звезды. «Мы впервые увидели, как горение водорода может происходить и локально. Водородное горючее может содержаться в основании магнитных полюсов некоторых белых карликов, и поэтому ядерное горение происходит только в области полюсов», — говорит Пауль Гроот (Paul Groot) из Университета Радбода.

«Это приводит к взрывам термоядерных микробомб, мощность которых составляет примерно одну миллионную от энергии новой звезды; отсюда и название "микроновая"», — продолжает Гроот. Но хоть приставка микро- указывает на малый масштаб событий, не надо обманываться: при каждой из таких вспышек сгорает около 20 000 000 триллионов килограммов вещества, то есть примерно 3,5 миллиарда Великих пирамид Гизы.

Новооткрытое явление микроновых ставит под сомнение понимание астрономами природы звездных взрывов. Они могут оказаться более распространенными, чем думали раньше. «Микроновые показывают, насколько динамична Вселенная. Эти события на деле могут оказаться довольно обычными, но из-за того, что они происходят так быстро, их трудно "поймать"», — объясняет Скаринджи.

Группа впервые наткнулась на таинственные микровзрывы, анализируя данные, полученные спутником TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), который был запущен NASA для поиска экзопланет. «Просматривая астрономические данные, собранные спутником TESS, мы обнаружили нечто необычное: яркую оптическую вспышку, длившуюся несколько часов. Мы продолжили поиски и нашли несколько подобных сигналов», — рассказывает Дегенаар.

В данных, полученных TESS, группа обнаружила три микроновых. Две вспышки произошли на известных белых карликах, но для того чтобы подтвердить статус белого карлика для звезды, на которой случилась третья вспышка, пришлось выполнить дополнительные наблюдения с приемником X-shooter, смонтированным на VLT ESO.

«С помощью Очень Большого телескопа ESO мы подтвердили, что все оптические вспышки были порождены белыми карликами», — говорит Дегенаар. «Эти наблюдения были критически важны для интерпретации наших результатов и для открытия микроновых», — подтверждает Скаринджи. 

Результаты работы опубликованы в Nature.