Астрономи виявили "неможливу" пару зірок-вампірів: вони здійснюють надзвичайно незвичні дії.

Астрономи за допомогою космічного телескопа Einstein Probe виявили спалах рентгенівського світла від вибуху нової на білому карлику. З'ясувалося, що цей білий карлик перебуває в дуже незвичній подвійній зоряній системі. Вона знаходиться в супутниковій галактиці Чумацького Шляху, що називається Малим Магеллановим Хмаром. Дослідження опубліковане в журналі The Astrophysical Journal Letters, пише Space.

Дуже дивна подвійна зоряна система

Як показав аналіз рентгенівського світла, у сусідній галактиці існує дуже незвична подвійна зоряна система. Одна зірка належить до класу Be-зірок, які є дуже гарячими та мають високу яскравість. При цьому маса зірки приблизно в 12 разів більша за масу Сонця. Другим компонентом системи є білий карлик, маса якого приблизно в 1,2 рази більша за масу Сонця, але має малий розмір. Білі карлики виникають після того, як зірки, подібні до Сонця, скидають свої зовнішні шари та залишають лише ядра, які сильно стискаються під впливом гравітації.

Але є одна проблема. Зірки, подібні до Сонця, можуть існувати до 10 млрд років, але зірка з масою в 12 разів більшою, ніж у Сонця, повинна була прожити не більше 20 млн років і вибухнути як наднова. Ураховуючи величезну різницю в тривалості життя, як ця Be-зірка може опинитися на одній орбіті з компаньйоном у вигляді білого карлика? Вчені вважають, що відповідь полягає в тому, що Be-зірка і білий карлик діляться матеріалом, по черзі живлячи один одного, як вампіри.

Зірки, які "їдять" одна одну

Автори дослідження вважають, що спочатку подвійна система складалася з двох зірок з масами в 6 і 8 разів більшими, ніж у Сонця. Чим масивніша зірка, тим швидше вона витрачає своє паливо для термоядерного синтезу в своєму ядрі, і тим коротшою є її тривалість життя.

Тому першою досягла кінця свого життя більш масивна зірка в цій парі. В результаті вона роздулася і стала гігантською зіркою. У цей момент зовнішні шари гігантської зірки почали притягувати до себе менш масивну зірку через близьке розташування один до одного. Врешті-решт, зірка з масою в 6 разів більшою, ніж у Сонця, виросла до зірки з масою в 12 разів більшою, ніж у Сонця.

Водночас все, що залишилося від зірки з масою в 8 разів більшою, ніж у Сонця, — це її ядро, яке сильно стиснулося і перетворилося на білий карлик.

Після цього білий карлик почав забирати назад вкрадений у нього матеріал у гігантської зірки за допомогою своєї сильної гравітації. Як тільки на білому карлику накопичується все більше нової матерії, відбувається термоядерний вибух. Це називається вибухом нової. В результаті вибуху виникає дуже яскравий спалах, в тому числі й рентгенівського світла. Саме його і побачив Einstein Probe.

Зірки-вампіри змінили свою долю

За словами вчених, обмін матерією змінив долю зірок у цій подвійній системі. Зазвичай зірка з масою в 6 разів більшою, ніж у Сонця, досягає кінця свого життя, роздутуючись до червоного гіганта, перш ніж скинути свої зовнішні шари, залишивши після себе білого карлика. Але, накопичивши таку кількість маси від свого компаньйона, вона стає приреченою вибухнути як наднова.

А зірка з масою в 8 разів більшою, ніж у Сонця, перебуває прямо на межі між зірками, які еволюціонують у червоних гігантів, і зірками, які стають надновими. Але замість цього вона перетворилася на білого карлика, що є більш типовим для менш масивних зірок.

Це не означає, що вона в кінцевому підсумку не вибухне як наднова. Вибухи наднових типу Ia руйнують білих карликів, які накопичили занадто багато маси, якщо точніше, то така зірка повинна мати масу в 1,44 рази більшою, ніж у Сонця. Ураховуючи, що вона має зараз масу в 1,2 рази більшу, то зірці не знадобиться дуже багато часу для накопичення необхідного для вибуху матеріалу. Але вижити білий карлик зможе, якщо до цього сусідня гігантська зірка вибухне як наднова.