7 апреля 2025

Астрономы обнаружили двух белых карликов, обреченных погибнуть в результате четырехкратного взрыва

Астрономы заметили две крупные звезды– белые карлики – очень компактные звездные угольки, вращающиеся близко друг к другу, которым, по-видимому, суждено погибнуть в результате необычайно сильного четырехкратного взрыва.
Две звезды, гравитационно связанные друг с другом в так называемой двойной системе, расположены в нашей галактике Млечный Путь примерно в 160 световых годах от Земли – относительно близко по космическим меркам. Световой год – это расстояние, которое свет проходит за год, 5,9 трлн миль (9,5 трлн км).
Белые карлики – одни из самых компактных небесных объектов. Звезды, масса которых в восемь раз превышает массу нашего Солнца, по-видимому, обречены на такой конец. В конечном итоге они сжигают весь водород, который используют в качестве топлива. Затем гравитация заставляет их сжиматься и сдувать внешние слои, образуя стадию “красного гиганта”, в результате чего остается компактное ядро диаметром примерно с Землю – белый карлик.
“Белые карлики – это звездные остатки подавляющего большинства звезд, и время от времени мы находим системы, в которых два белых карлика вращаются близко друг к другу”, – сказал Джеймс Мандей, доктор философии из Университета Уорика в Англии и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy.
Исследователи использовали данные четырех наземных телескопов для изучения этой двойной системы. Масса одного из белых карликов составляет около 83% массы нашего Солнца, а другого – около 72%. Ни один другой известный двойной белый карлик не имеет такой большой суммарной массы, сказал Мандей.
“Оба они примерно такие же большие, как Земля. Диаметр одного примерно на 20% больше, а другого – примерно на 50%. Это дает представление о том, насколько они плотные. Это солнце, сжатое до размеров Земли. Их массы, когда они были обычными звездами, вероятно, примерно в три-четыре раза превышали массу Солнца”, – сказала астрофизик из Университета Уорика и соавтор исследования Ингрид Пелисоли.
Известно несколько сотен двойных систем, состоящих из двух белых карликов. Эти две планеты находятся на ближайшей орбите друг к другу из всех. Они примерно в 25 раз ближе друг к другу, чем Меркурий, самая близкая планета нашей Солнечной системы, к Солнцу, и совершают оборот примерно каждые 14 часов.
Поскольку разрыв между ними постепенно сокращается по мере того, как двойная система теряет энергию, тот факт, что они настолько массивны и расположены так близко, гарантирует их гибель в течение длительного периода времени.
Когда они приблизятся друг к другу, более тяжелый из двух белых карликов из-за своей большей силы притяжения начнет вытягивать материал из внешнего слоя более легкого и увеличит массу до порога, за которым белый карлик испытывает термоядерный взрыв.
Это подготовит почву для сложного взрыва, называемого сверхновой типа 1а, в данном случае включающего четырехкратную детонацию.
“Белые карлики состоят из слоев, очень похожих на луковицу. Их внутренний слой представляет собой ядро из углерода и кислорода, окруженное слоем гелия и, наконец, слоем водорода”, – сказал Пелисоли.
“Менее массивная звезда передаст массу более массивной, когда они начнут взаимодействовать. Это приведет к тому, что слой гелия (более тяжелого слоя) станет слишком массивным, что приведет к взрыву. Затем это вызовет второй взрыв в углеродно-кислородном ядре. Ударная волна от этих взрывов, в свою очередь, вызывает третий взрыв в оставшемся гелиевом слое спутника, который вызывает четвертый взрыв в его углеродно-кислородном ядре”, – добавил Пелисоли.
Ожидается, что эта четырехкратная детонация займет от начала до конца около четырех секунд. Но это произойдет не скоро.
Исследователи подсчитали, что это произойдет примерно через 22,6 миллиарда лет. Возраст Вселенной составляет около 13,8 миллиардов лет. Когда произойдет взрыв, с точки зрения Земли, он будет выглядеть примерно в 10 раз ярче Луны на ночном небе – если Земля, возраст которой сейчас составляет около 4,5 миллиардов лет, все еще существует.
Это первый случай, когда была идентифицирована двойная система, которая, по-видимому, обречена на такую судьбу. Если бы два белых карлика находились достаточно далеко друг от друга, чтобы более тяжелый из них не перекачивал материал из более легкого, они могли бы жить в вечном мире.
“На более широкой орбите они действительно могли бы жить стабильно, без каких-либо катастроф в будущем, но здесь мы знаем, что взрыв осветит нашу часть галактики”, – сказал Мандей.