Впечатление художника о взрыве Р.С. Офиучи. нажмите, чтобы увеличить
Астрономы недавно заметили, что обычно тусклая звезда RS Ophiuchi стала достаточно яркой, чтобы ее можно было увидеть без телескопа. Эта белая карликовая звезда за последние 100 лет осветилась 5 раз, и астрономы считают, что она вот-вот рухнет в нейтронную звезду. RS Ophiuchi находится в двойной системе с гораздо большей красной гигантской звездой. Две звезды настолько близки, что белый карлик фактически находится внутри оболочки красного гиганта и взрывается внутри него каждые 20 лет или около того.
12 февраля 2006 года астрономы-любители сообщили, что слабая звезда в созвездии Змееносца внезапно стала отчетливо видна в ночном небе без помощи телескопа. Записи показывают, что эта так называемая рекуррентная новая, RS Ophiuchi (RS Oph), ранее достигла этого уровня яркости пять раз за последние 108 лет, последний раз в 1985 году. Последний взрыв наблюдался в беспрецедентных деталях армадой космические и наземные телескопы.
Выступая сегодня (в пятницу) на Национальной астрономической встрече РАН в Лестере, профессор Майк Боде из Ливерпульского университета имени Джона Мура и доктор Тим О'Брайен из Обсерватории Джодрелл-банка представят последние результаты, которые проливают новый свет на то, что происходит, когда звезды взрываются.
RS Oph находится на расстоянии чуть более 5000 световых лет от Земли. Она состоит из белой карликовой звезды (сверхплотное ядро звезды, размером с Землю, которое достигло конца своей основной фазы эволюции, сжигающей водород, и сбросило свои внешние слои) на близкой орбите с очень большая красная гигантская звезда.
Две звезды настолько близко друг к другу, что богатый водородом газ из внешних слоев красного гиганта непрерывно притягивается к карлику из-за его высокой силы тяжести. Примерно через 20 лет было накоплено достаточное количество газа, чтобы на поверхности белого карлика произошел безудержный термоядерный взрыв. Менее чем за сутки его выход энергии увеличивается более чем в 100 000 раз по сравнению с Солнцем, и аккрецированный газ (в несколько раз больше массы Земли) выбрасывается в космос со скоростью несколько тысяч километров в секунду.
Пять взрывов, подобных этому за столетие, можно объяснить, только если белый карлик приблизился к максимальной массе, которую он мог бы иметь, не разрушаясь, чтобы стать еще более плотной нейтронной звездой.
В RS Oph также очень необычно то, что красный гигант теряет огромное количество газа при ветре, который охватывает всю систему. В результате взрыв белого карлика происходит «внутри» расширенной атмосферы его спутника, и выброшенный газ затем врезается в него с очень высокой скоростью.
В течение нескольких часов после того, как международному астрономическому сообществу была передана информация о последнем взрыве RS Oph, телескопы, как на земле, так и в космосе, вступили в действие. Среди них спутник НАСА «Свифт», который, как следует из его названия, может быть использован для быстрого реагирования на изменения, происходящие в небе. В его арсенал инструментов входит рентгеновский телескоп (XRT), разработанный и построенный Университетом Лестера.
«Из нескольких рентгеновских измерений, проведенных в конце вспышки 1985 года, мы поняли, что это важная часть спектра, в которой можно наблюдать RS Oph как можно скорее», - сказал профессор Майк Боде из Ливерпульского университета имени Джона Мура, который возглавлял Наблюдение за кампанией за взрыв 1985 года и теперь возглавляет последующую команду Свифта на текущий взрыв.
«Ожидалось, что потрясения будут возникать как в выбрасываемом материале, так и в ветре красного гиганта, с температурами, первоначально составляющими около 100 миллионов градусов по Цельсию - почти в 10 раз больше, чем в ядре Солнца». Мы не были разочарованы! »
Первые наблюдения Свифта, всего через три дня после начала вспышки, показали очень яркий источник рентгеновского излучения. За первые несколько недель он стал еще ярче, а затем начал исчезать, причем спектр свидетельствует о том, что газ охлаждается, хотя все еще при температуре десятков миллионов градусов. Это было именно то, что ожидалось, когда шок втянул ветер красного гиганта и замедлился. Затем с рентгеновским излучением произошло нечто замечательное и неожиданное.
«Примерно через месяц после вспышки яркость рентгеновского излучения RS Oph очень сильно возросла», - объяснил доктор Джулиан Осборн из Университета Лестера. «Вероятно, это произошло потому, что горячий белый карлик, который все еще сжигает ядерное топливо, стал виден сквозь ветер красного гиганта.
«Этот новый поток рентгеновских лучей был чрезвычайно переменным, и мы могли видеть пульсации, которые повторяются каждые 35 секунд или около того. Хотя это очень ранние времена, и данные все еще принимаются, одна из возможностей изменчивости заключается в том, что это связано с нестабильностью скорости ядерного горения на белом карлике ».
Тем временем обсерватории, работающие на других длинах волн, изменили свои программы для наблюдения за событием. Доктор Тим О'Брайен из Обсерватории Джодрелл-Бэнк, защитивший свою кандидатскую диссертацию по взрыву 1985 года, и доктор Стюарт Эйрес из Университета Центрального Ланкашира, возглавляют группу, которая обеспечивает наиболее подробные на сегодняшний день радионаблюдения такого наблюдения. событие.
«В 1985 году мы не смогли начать наблюдение за RS Oph в течение почти трех недель после вспышки, а затем с помощью средств, которые были гораздо менее эффективными, чем те, которые доступны нам сегодня», - сказал д-р О'Брайен.
«Как радио, так и рентгеновские наблюдения из последней вспышки дали нам дразнящие проблески того, что происходило по мере развития вспышки. Кроме того, на этот раз мы разработали гораздо более совершенные компьютерные модели. Сочетание этих двух факторов, несомненно, приведет к лучшему пониманию обстоятельств и последствий взрыва.
«В 2006 году наши первые наблюдения с помощью британской системы MERLIN были сделаны только через четыре дня после вспышки и показали, что радиоизлучение было намного ярче, чем ожидалось», - добавил доктор Эйрес. «С тех пор оно прояснилось, исчезло, а затем снова прояснилось. С радиотелескопами в Европе, Северной Америке и Азии сейчас очень внимательно следят за происходящим, это наш лучший шанс понять, что происходит на самом деле ».
Оптические наблюдения также получают многие обсерватории по всему миру, в том числе роботизированный Ливерпульский телескоп на Ла Пальма. Наблюдения также проводятся на более длинных волнах инфракрасной части спектра.
«Впервые мы можем увидеть последствия взрыва и его последствий на инфракрасных длинах волн из космоса с помощью космического телескопа Спитцер НАСА», - сказал профессор Най Эванс из Кильского университета, который возглавляет группу наблюдения за инфракрасным излучением.
Между тем, наблюдения, которые мы уже получили с Земли, с инфракрасного телескопа Соединенного Королевства на вершине Мауна-Кеа на Гавайях, уже намного превосходят данные, которые мы имели во время извержения 1985 года.
«Потрясенный красный гигантский ветер и материал, выбрасываемый при взрыве, вызывают излучение не только на рентгеновских, оптических и радиоволнах, но и в инфракрасном диапазоне через корональные линии (так называемые, потому что они видны в Солнце горячая корона). Это будет иметь решающее значение для определения содержания элементов в материале, выброшенном во время взрыва, и для подтверждения температуры горячего газа ».
26 февраля 2006 года был основной момент наблюдательной кампании. В этом, безусловно, уникальном событии, четыре космических спутника и радиообсерватории по всему миру наблюдали за RS Oph в тот же день.
«Эта звезда, возможно, не взорвалась бы в лучшее время для международных наземных и космических исследований события, которое меняется каждый раз, когда мы смотрим на него», - сказал профессор Самнер Старрфилд из Университета штата Аризона, который возглавляет американскую сторону сотрудничества , «Мы все очень взволнованы и каждый день обмениваемся многими электронными письмами, пытаясь понять, что происходит в этот день, а затем предсказать поведение на следующий».
Очевидно, что RS Oph ведет себя как остаток сверхновой типа II. Сверхновые типа II представляют катастрофическую смерть звезды, по крайней мере, в 8 раз превышающую массу Солнца. Они также выбрасывают очень высокоскоростной материал, который взаимодействует с окружающей средой. Тем не менее, полная эволюция остатка сверхновой занимает десятки тысяч лет. В RS Oph эта эволюция происходит буквально на наших глазах, примерно в 100 000 раз быстрее.
«Во время взрыва RS Oph в 2006 году у нас появилась уникальная возможность гораздо более полно понять такие вещи, как безудержные термоядерные взрывы и конечные точки эволюции звезд», - сказал профессор Боде.
«Имея в своем распоряжении инструменты наблюдения, наши усилия 21 год назад выглядят довольно примитивно для сравнения».
Первоначальный источник: выпуск новостей РАН
