Международная группа астрономов получила беспрецедентно детальные изображения двух звездных взрывов, известных как «новые», всего через несколько дней после их начала. Новые наблюдения, опубликованные в журнале Nature Astronomy, убедительно доказывают, что эти вспышки устроены гораздо сложнее, чем считалось ранее. Вместо одного мощного выброса звезда может испускать несколько потоков материи и даже откладывать извержение на значительное время.
Команда использовала метод интерферометрии в обсерватории CHARA Array в Калифорнии, который объединяет свет от нескольких телескопов для создания изображений сверхвысокой четкости. Именно это позволило ученым в реальном времени наблюдать за быстро меняющимися событиями. «Изображения дают нам крупный план того, как материал выбрасывается от звезды во время взрыва», – отмечает Гейл Шефер, директор CHARA Array.
Вспышка новой происходит в тесной двойной системе, где белый карлик – плотное ядро угасшей звезды – перетягивает на себя газ со своего компаньона. Когда украденной материи накапливается достаточно, она воспламеняется в ходе неконтролируемой термоядерной реакции, вызывая резкое и внезапное сияние в небе. До недавнего времени астрономы могли изучать ранние стадии этих процессов лишь косвенно, поскольку расширяющееся облако обломков выглядело как одна светящаяся точка.
Понимание того, как именно выбрасывается вещество, является ключом к объяснению образования ударных волн, которые, в свою очередь, генерируют гамма-излучение. Эту связь впервые установил космический телескоп NASA «Ферми», зафиксировавший гамма-лучи от более чем 20 новых звезд и указавший на их потенциал как источников информации, поступающей по разным каналам – от света до высокоэнергетических частиц.
Исследователи сосредоточились на двух новых, вспыхнувших в 2021 году, и обнаружили, что они вели себя совершенно по-разному. Новая V1674 Геркулеса оказалась одной из самых быстрых в истории наблюдений, разгоревшейся и угасшей за считанные дни. Снимки выявили два отдельных потока газа, движущихся перпендикулярно друг другу, – явный признак столкновения нескольких выбросов. Особенно показательным оказалось время: новые потоки появились на снимках именно тогда, когда телескоп «Ферми» фиксировал гамма-лучи, напрямую связав излучение от ударных волн с этими сталкивающимися струями.
Другая звезда, новая V1405 Кассиопеи, развивалась гораздо медленнее. Неожиданно для ученых, она удерживала свои внешние слои более 50 дней, прежде чем сбросить их. Это стало самым четким на сегодня свидетельством отложенного выброса. Когда же материя наконец вырвалась на свободу, это вызвало новые ударные волны и, как следствие, новую вспышку гамма-излучения, вновь зафиксированную «Ферми».
«Эти наблюдения позволяют нам наблюдать за взрывом звезды в реальном времени, что долгое время считалось чрезвычайно сложной задачей, – говорит Элиас Айди, ведущий автор исследования. – Вместо того чтобы видеть простую вспышку света, мы теперь раскрываем истинную сложность этих взрывов. Это как переход от зернистой черно–белой фотографии к видео высокой четкости».
Полученные результаты меняют устоявшееся представление о том, что вспышки новых – это одиночные, импульсивные события. Наблюдения указывают на множество сценариев, включая множественные и отложенные выбросы, что заставляет ученых переосмыслить эти грандиозные космические катаклизмы. «Новые – это не просто фейерверки в нашей галактике, это лаборатории для изучения экстремальной физики», – заключает соавтор исследования Лора Хомюк.
