С помощью космического телескопа «Хаббл» международная команда астрономов обнаружила в гигантской эллиптической галактике Мessier 87 (М87), расположенной в скоплении Девы, 135 классических новых звезд. Большая часть этих объектов сконцентрирована вдоль мощного джета — струи высокоэнергетических частиц, — выбрасываемого центральной сверхмассивной черной дырой.
Классические новые звезды – это результат взрывов на поверхности белых карликов в двойных звездных системах. / © NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)
Классические новые звезды (или просто новые) — класс двойных звездных систем, состоящих из белого карлика и более крупной звезды, вращающейся близко от него. Напомним, что белые карлики — это остатки звезды, которые по массе близки к Солнцу, но диаметром схожи с Землей.
Когда белый карлик аккумулирует достаточное количество водорода от своего компаньона, происходит термоядерный взрыв, который временно увеличивает яркость звезды в миллионы раз. Такие космические события астрономы называют вспышками. Благодаря им увидеть новые звезды можно даже в далеких галактиках.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal, вели наблюдения с помощью космической обсерватории «Хаббл» в течение девяти месяцев. Из 135 новых, обнаруженных по всей галактике, значительная часть сконцентрировалась вдоль джета, испускаемого центральной сверхмассивной черной дырой. Протяженность джета составляет приблизительно 6800 световых лет. Статистический анализ показал, что вероятность такого распределения — примерно 0,3%.
Физические характеристики классических новых звезд (максимальная яркость, цвет и скорость снижения яркости), расположенных вблизи струи, не отличаются от новых в других частях галактики. Это означает, что джет не оказывает непосредственного влияния на вспышки обнаруженных объектов.
Чтобы понять, почему значительная часть наблюдаемых новых сконцентрирована именно вдоль джета, авторы научной работы рассмотрели три возможных сценария: иррадиацию звезд джетом, джет-индуцированное звездообразование и аккрецию галактики-спутника.
В первом сценарии предполагалось, что излучение от джета нагревает звезды-компаньоны в двойных системах, тем самым увеличивая частоту вспышек. Однако расчеты показали, что энергии джета недостаточно для существенного влияния на звезды на таких расстояниях.
Согласно второму сценарию, джет мог стимулировать образование новых звездных систем на своем пути. Но это не объясняет отсутствие аналогичного количества новых вдоль контрджета — струи, направленной в противоположную сторону.
В третьем сценарии астрономы рассмотрели возможное поглощение М87 своей галактики-спутника, что привело к повышенной концентрации новых вблизи струи. Расчеты, однако, показали, что это событие не объясняет наблюдаемого количества новых звезд.
Таким образом, ученые не смогли найти удовлетворительного объяснения повышенной концентрации классических новых звезд вдоль джета галактики М87.
Открытие международной команды астрономов из различных научных учреждений может привести к пересмотру существующих моделей взаимодействия джетов с окружающей средой галактик. Исследователи планируют продолжить наблюдения, чтобы лучше понять процессы, происходящие в активных галактических ядрах, и влияние, которое они оказывают на эволюцию галактик.
