„Частична свръхнова“ взривява звезда от бяло джудже през Млечния път

Материалът, изхвърлен от свръхновата, първоначално ще се разширява много бързо, но след това постепенно ще се забави, образувайки сложен гигантски мехур от горещ светещ газ. В крайна сметка овъглените останки от бялото джудже, което избухна, ще изпреварят тези газообразни слоеве и ще ускорят пътуването си през галактиката.

Материалът, изхвърлен от свръхновата, първоначално ще се разширява много бързо, но след това постепенно ще се забави, образувайки сложен гигантски мехур от горещ светещ газ. В крайна сметка овъглените останки от бялото джудже, което избухна, ще изпреварят тези газообразни слоеве и ще ускорят своето пътуване през галактиката. (Изображение кредит: Марк Гарлик/Университет на Уоруик)



Странна звезда от бяло джудже, която се носи през Млечния път, може да е оцеляла от „частична свръхнова“, установява ново проучване.

Белите джуджета са хладните, мътни ядра с размер на Земята на мъртви звезди, които остават след като звездите със среден размер са изчерпали горивото си и са изхвърлили външните си слоеве. Нашето слънце един ден ще се превърне в бяло джудже, както и повече от 90% от звездите в Млечния път.

Предишни изследвания установиха, че белите джуджета обикновено имат вътрешни структури, подредени на слоеве. Ядрата им са предимно въглерод и кислород, които обикновено са заобиколени от слой хелий и след това слой от водород. Астрономите, изследващи белите джуджета, обикновено виждат само водород, само хелий или понякога смес от хелий и въглерод (въпреки че има изключения, които намекват за необичайно минало.)



Свързани: За да намерим извънземен живот, трябва да се съсредоточим върху звездите от бели джуджета

В ново проучване учените поставят нула върху бялото джудже SDSS J1240+6710, разположено на около 1430 светлинни години от Земята. Открито през 2015 г., предишна работа установи, че това бяло джудже има необичайна атмосфера, която сякаш не притежава нито водород, нито хелий, но вместо това се състои от странна смес от кислород, неон, магнезий и силиций.

Изследователите в това ново проучване са използвали Космическият телескоп Хъбъл за да разгледат по -отблизо бялото джудже и те идентифицираха въглерод, натрий и алуминий в атмосферата на обекта. Тази смес отличава това бяло джудже от всички други познати досега, казаха те.



В това проучване учените откриха също, че бялото джудже пътува с около 560 000 мили в час (900 000 километра в час) в посока, обратна на начина, по който се върти галактиката. Нещо повече, тя имаше особено ниска маса за бяло джудже - само около 40% от масата на нашето слънце.

„Когато открихме, че това необичайно бяло джудже има наистина ниска маса и наистина се движи бързо, това наистина предизвика любопитството ми към това, което се е случило с него в миналото му“, каза водещият автор на изследването Борис Генсике, астрофизик от Университета на Уоруик, Англия, пред demokratija.eu.

Какво би могло да обясни всички тези странни подробности за това бяло джудже? Изследователите в това проучване смятат, че термоядрена експлозия не е унищожила напълно бялото джудже, а по -скоро „частична свръхнова“ е взривила това, което е останало от обекта през млечен път .



Свръхнови са най -мощните звездни експлозии във Вселената, достатъчно ярки, за да засенчат цели галактики. Те могат да възникнат, когато бяло джудже умре от изсмукване на твърде много маса от спътник звезда. Цялото допълнително тегло от откраднатата маса изстисква ядрото на бялото джудже, което задвижва температурата и плътността на ядрото достатъчно високо, за да предизвика термоядрена верижна реакция, която експлозивно заличава бялото джудже.

В случая на SDSS J1240+6710 учените отбелязват, че елементите, наблюдавани в атмосферата на бялото джудже, биха могли да бъдат произведени при първите термоядрени реакции на свръхнова. Има обаче ясно отсъствие на онова, което е известно като група от елементи на желязото - желязо, никел, хром и манган.

Тези по-тежки елементи обикновено се приготвят от по-леки елементи и тяхното отсъствие в това бяло джудже предполага, че той е преминал само част от пътя през свръхнова, като не е успял да достигне високите температури и плътността, необходими за изковаване на елементи от желязна група.

„Това прави това бяло джудже уникално - то наистина е претърпяло ядрено изгаряне, но спря, преди да стигне до желязо“, каза Генсике. „Когато имаше своето събитие със свръхнова, вероятно беше само кратко, може би няколко часа.“

Изследователите предполагат, че SDSS J1240+6710 е малък в сравнение с белите джуджета, които обикновено претърпяват термоядрени свръхнови. Като такава може да се е появила само миниатюрна свръхнова, тип Iax, частична свръхнова достатъчно слаб да остави след себе си по -голямата част от бяло джудже.

„В старите времена изследователите биха си помислили, че термоядрена свръхнова ще унищожи изцяло бяло джудже, но през последните 10 или 15 години учените са установили, че е възможно да се случи частична свръхнова, която да остави част от бялото джудже зад гърба си, изгорена и овъглени - каза Генсике. 'Експлозията не е достатъчно мощна, за да наруши напълно звездата.'

Тази експлозия би взривила SDSS J1240+6710 далеч от спътника си, откъсвайки материята от малкото бяло джудже и го хвърля в дълбокия космос със скоростта, с която е обикаляла около партньора си, каза Генсике. Този сценарий би помогнал да се обясни скоростта на бялото джудже, малкият му размер и странната атмосфера.

Въз основа на масата и температурата на SDSS J1240+6710 учените изчисляват, че тази частична свръхнова е възникнала преди около 40 милиона години. Много остава неизвестно за спътника на бялото джудже, но изследователите смятат, че е можело да е бяло джудже, подобно на SDSS J1240+6710.

Предишни изследвания за произхода на термоядрените свръхнови са до голяма степен фокусирани върху по -големите бели джуджета. Сега, когато това ново проучване предполага, че по -малките бели джуджета могат да претърпят подобни експлозии, бъдещите модели биха могли да проучат как биха могли да изглеждат тези изблици и последващите им остатъци, каза Генсике.

„Благодарение на космическата мисия Gaia, която успя да идентифицира повече от 50 000 кандидати за бели джуджета, можем да изследваме тези бели джуджета, за да получим много по -добра представа какво се случва по време на тези видове частични свръхнови, като например какви са продуктите от изгарянето “, Каза Генсике. „Надяваме се, че ще успеем да идентифицираме няколко десетки подобни системи. Можем да започнем от един странен изход до малък клас системи. “

Бъдещите изследвания биха могли също така да проучат дали астрономите може би вече са открили кратките приглушени светкавици на Генсике и неговите колеги подозират, че са свързани с този вид странно бяло джудже.

„Ще бъде интересно да се види дали те ще успеят да открият тези много кратки събития, подобни на свръхнови, които вероятно просто бяха отхвърляни досега, защото не приличаха на свръхнови“, каза Генсике. „Тъй като бяха толкова кратки, шансовете бяха много малко да се хване един и имаше много малко време да се проследи дали такова откриване е реално. Но по принцип данните, които предполагат, че тези събития са реални, съществуват някъде. “

Учените подробно техните констатации онлайн на 15 юли в списанието Месечни известия на Кралското астрономическо дружество.

Следвайте Чарлз К. Чой в Twitter @cqchoi. Следвайте ни в Twitter @Spacedotcom и във Facebook.