• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
31 марта, 14:59
Любовь С.
37

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
31 марта, 10:08
Игорь Байдов

На полотне, которое многие католики и православные почитают как погребальный саван Иисуса Христа, ученые нашли генетический материал множества биологических видов — людей, животных, а также растений, завезенных в Европу из Америки. Результаты исследования не прояснили, а лишь умножили число вопросов вокруг происхождения одного из самых спорных христианских артефактов.

28 марта, 15:51
Максим Абдулаев

Морские биологи впервые детально задокументировали процесс родов у диких кашалотов. Анализ видеозаписей и акустических сигналов показал, что самки из разных родственных линий временно объединяются, чтобы по очереди выталкивать новорожденного на поверхность для дыхания. Это первое доказательство взаимопомощи при родах между неродственными особями у видов, не относящихся к приматам.

31 марта, 12:11
Андрей Серегин

Связь разных культур всего мира иногда находится в самых неожиданных инструментах, в том числе в языке. Новое исследование впервые показало такую связь количественно.

28 марта, 15:51
Максим Абдулаев

Морские биологи впервые детально задокументировали процесс родов у диких кашалотов. Анализ видеозаписей и акустических сигналов показал, что самки из разных родственных линий временно объединяются, чтобы по очереди выталкивать новорожденного на поверхность для дыхания. Это первое доказательство взаимопомощи при родах между неродственными особями у видов, не относящихся к приматам.

30 марта, 10:00
КБГУ

Ученые Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова более десяти лет изучают уникальные свойства кефирных зерен — природных симбиотических сообществ микроорганизмов, собранных в высокогорных районах Кавказа. Исследования показывают, они могут стать основой для новых методов лечения кишечных заболеваний, восстановления иммунитета и даже создания космического питания.

28 марта, 13:28
Игорь Байдов

Во время нейроанатомического исследования тканей полового члена ученые выявили высокую плотность нервных окончаний в области, которую анатомы и хирурги долгое время оставляли без должного внимания. Авторы научной работы предположили, что эта зона может играть важную роль в формировании сексуальных ощущений, и допустили, что именно там у мужчин находится аналог так называемой «точки G».

19 марта, 10:58
Игорь Байдов

В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.

19 марта, 12:41
Игорь Байдов

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

18 марта, 10:35
Илья Гриднев

За 10 лет лежания в почве сигаретные фильтры не растворились, а лишь замаскировались под грязь. Их пластиковые волокна распались на микрочастицы, намертво склеились с минералами и превратились во вторичный микропластик. Более того, на пятом году гниения мусор начал отравлять землю с новой силой.

[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
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
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

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

Понятно