• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
31 марта, 14:59
Любовь С.
1,7 тыс

Астрономы впервые выявили «потерянный» класс звездных систем с рентгеновским излучением

❋ 4.7

Загадка одной из самых странных ярких звезд неба — γ Кассиопеи (γ Cas), — похоже, наконец, решена: астрономы впервые наблюдали, как источник ее аномально мощного рентгеновского излучения движется по орбите вместе с компактным спутником. Теперь ученые смогут искать целый класс «потерянных» двойных систем, которые десятилетиями существовали лишь в теории.

Гамма Кассиопеи и ее компаньон (белый карлик) в представлении художника. / © ESA, Y. Nazé. CC BY-SA 3.0 IGO

Быстровращающаяся горячая звезда, окруженная газовым диском, γ Кассиопеи выбрасывает вещество в окружающее пространство, формируя плоские газовые диски. Именно они дают характерные эмиссионные линии в спектре. Такие светила часто входят в двойные системы, играя важную роль в эволюции массивных звезд. Теоретические модели предсказывают, что их спутниками могут быть нейтронные звезды, черные дыры или белые карлики, то есть компактные остатки светил. 

Правда, γ Кассиопеи сильно выбивалась из общей картины с середины XX века. Она оказалась необычайно мощным источником рентгеновского излучения — примерно в 40 раз ярче, чем типичные массивные звезды. Оно возникает в чрезвычайно горячей плазме, где температура достигает примерно 100-150 миллионов градусов, а интенсивность хаотично меняется за секунды. 

Ранние наблюдения также выявили специфические спектральные линии железа, включая так называемую флуоресцентную линию. Она возникает, когда рентгеновское излучение «подсвечивает» более холодное вещество. Но что именно его создает?

На протяжении десятилетий астрономы выдвигали самые разные гипотезы. Первая связывает его с магнитными процессами на самой звезде и взаимодействием с ее диском. Вторая — с аккрецией вещества на компактный объект-компаньон. Вот только прямых доказательств этих версий не было: приборы не позволяли с точностью «увидеть» движение источника рентгеновских линий.

Все изменилось с запуском обсерватории XRISM, оснащенной высокоточным спектрометром Resolve. Именно с ее помощью ученые провели серию наблюдений γ Кассиопеи на разных фазах орбиты и впервые точно измерили «сдвиги» в линиях железа. 

Выяснилось, что рентгеновские линии смещаются так, как если бы источник излучения двигался не вместе с самой звездой, а вместе с ее компаньоном. При этом амплитуда смещений достигает примерно 100 километров в секунду, что совпадает с ожидаемой скоростью орбитального движения компактного объекта. Значит, горячая плазма, испускающая рентгеновские лучи, расположена рядом со спутником — настоящим источником энергии. 

Более того, анализ ширины спектральных линий показал, что излучение не возникает во внутренней части быстровращающегося диска, а формируется ближе к поверхности компаньона. Результаты научной работы опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics

Все эти признаки указывают на конкретный сценарий: судя по всему, спутник γ Кассиопеи — белый карлик, который захватывает вещество из диска звезды. Падающее вещество разогревается до экстремальных температур и создает рентгеновское излучение, а его часть отражается от поверхности компаньона, формируя наблюдаемую флуоресцентную линию железа. 

Таким образом, γ Кассиопеи впервые можно отнести к давно предсказанному, но почти не наблюдаемому классу двойных систем: Be-звезда и белый карлик. Это важное открытие, поскольку теории предсказывали, что такие системы должны быть многочисленными — возможно, примерно у половины всех Be-звезд в компаньонах белые карлики. Однако до сих пор обнаружить их практически не удавалось.   

Теперь же становится ясно, что «γ Cas-подобные» объекты — редкий подкласс Be-звезд с необычным рентгеновским излучением — и есть эти скрытые системы. По расчетам, они составляют около 10 процентов ранних Be-звезд, что уже дает важную статистику для проверки моделей эволюции двойных систем.

γ Cas составляет центральную точку характерного W-образного созвездия Кассиопеи / © Astronomy Now/Greg Smye-Rumsby

Но есть и проблемы: наблюдаемые свойства таких объектов не полностью совпадают с предсказаниями. Например, массы светил и частота их встречаемости отличаются от ожидаемых. Это может означать, что современные модели переноса массы в двойных системах нуждаются в пересмотре. 

Фактически речь идет не просто о раскрытии одной астрономической загадки, а о корректировке всей картины эволюции массивных двойных звезд — от формирования до конечных этапов жизни, включая вспышки сверхновых и образование компактных объектов. Выходит, γ Кассиопеи из аномалии превратилась в ключ к пониманию целого класса систем, которые десятилетиями оставались «невидимыми» — и, возможно, составляют значительную часть популяции Галактики.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
11 мая, 13:00
Александр Березин

Хотя сам факт наличия непонятных объектов на снимках, которые американские астронавты сделали на Луне, известен давно, десятилетиями их списывали на химические дефекты светочувствительной эмульсии фотопленки или блики света в линзах камер. Новая публикация на сайте Пентагона признает их реально существующими объектами, хотя и не делает выводов о их природе.

11 мая, 06:54
Лена

Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.

10 мая, 10:49
Александр Березин

Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?

8 мая, 17:12
СПбГУ

Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.

11 мая, 06:54
Лена

Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.

9 мая, 12:15
Любовь С.

Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.

23 апреля, 18:34
Александр Березин

В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.

21 апреля, 20:03
Evgenia Vavilova

Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.

20 апреля, 13:29
Илья Гриднев

Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Авторизуясь, вы даете согласие на обработку персональных данных и подтверждаете ознакомление с Политикой.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно