10 Астрофізики знайшли унікальну систему двох білих карликів на відстані 150 світлових років від Землі, яка через 23 мільярди років неминуче вибухне надновою типу Ia, що підтверджує давню теорію про походження цих космічних вибухів.
Розкрита загадка космічних вибухів
Білі карлики привертають увагу астрономів своєю незвичною природою. Вони є кінцевою стадією еволюції зірок невеликої маси. Такі об’єкти надзвичайно щільні та компактні. Їхній розмір порівнянний з розміром Землі.
Відкриття системи WDJ181058.67+311940.94 стало проривом у розумінні наднових. Ця пара білих карликів має сукупну масу 1,56 сонячної та орбітальний період понад 14 годин. Дві зорі розділяє лише 1/60 частина відстані між Землею та Сонцем.
“Наявність другого білого карлика є природним поясненням великої частки наднових типу Ia, оскільки цей тип систем досить численний у Чумацькому Шляху,” – пояснює Джеймс Мандей з Уорікського університету. Вчений відзначає, що раніше не вдавалося знайти достатньо масивну систему, яка неодмінно вибухне як наднова типу Ia.
Білі карлики: загадкові космічні залишки
Білий карлик є не живою зорею, а залишком її ядра після смерті. Коли в зорі закінчується водень, який слугує паливом для термоядерного синтезу, вона скидає зовнішні оболонки. Ядро колапсує під дією власної гравітації.
Цей процес характерний для зірок масою до 8 сонячних. Результатом стає надщільний об’єкт розміром між Землею і Місяцем. При цьому його маса може сягати 1,4 сонячної. Ця межа, відома як межа Чандрасехара, визначає стабільність білого карлика.
Перевищення цієї межі призводить до катастрофічних наслідків. Білий карлик стає нестабільним і вибухає надновою типу Ia. Такі вибухи мають величезне значення для астрономії. Вони допомагають вимірювати космічні відстані завдяки стандартній яскравості.
Наднові типу Ia також збагачують космос важкими елементами. Це продукти термоядерного синтезу, який відбувався в надрах зорі протягом її активного життя. Після вибуху ці елементи розсіюються у космічному просторі.
Відлік до космічного феєрверку
Орбіти двох білих карликів у системі WDJ181058.67+311940.94 поступово зближуються. Гравітаційне випромінювання забирає енергію системи, змушуючи зорі рухатись по спіралі одна до одної. Через 23 мільярди років вони зіткнуться, спричинивши грандіозний вибух.
“Виявивши, що дві зірки розділяє лише 1/60 частина відстані Земля-Сонце, я швидко зрозумів, що ми відкрили першу подвійну бінарну білого карлика, яка, безсумнівно, призведе до спалаху наднової типу Ia в часовому масштабі, близькому до віку Всесвіту,” – розповідає Мандей.
На момент вибуху Землі вже не існуватиме. Наше Сонце само перетвориться на білого карлика. Тому мешканцям нашої планети нічого не загрожує від цього космічного феєрверку.
Підтвердження теорії та нові перспективи
Довгий час вчені припускали, що саме подвійні білі карлики можуть бути основним джерелом наднових типу Ia. Проблема полягала у відсутності підтверджувальних спостережень. Тепер ця прогалина заповнена.
“Очікування того, що подвійні білі карлики є попередниками наднових типу Ia, не кажучи вже про їхнє мажоритарне походження, було повністю теоретичним і не підтверджувалося спостереженнями,” – зазначає астрофізик. Нове відкриття дозволяє приписати подвійним білим карликам щонайменше кілька відсотків частоти наднових типу Ia в нашій галактиці.
Близькість системи WDJ181058.67+311940.94 до Землі свідчить про наявність багатьох подібних об’єктів у нашій галактиці. Вчені вважають, що знайдуть ще чимало таких систем у майбутньому. Це відкриває нові можливості для вивчення наднових та еволюції зірок.
Дослідження було опубліковане в престижному науковому журналі Nature Astronomy. Його результати мають важливе значення не лише для розуміння наднових, але й для космології в цілому. Наднові типу Ia є ключовими маркерами для вимірювання космічних відстаней.
Виявлення приреченої на вибух системи білих карликів також дає можливість вивчати процеси гравітаційного випромінювання. Це явище, передбачене загальною теорією відносності, зараз активно досліджується астрофізиками у різних космічних системах.
