​Российские ученые из Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова нашли подтверждение тому, что слияние массивных белых карликов не всегда сопровождается термоядерным взрывом, а может привести к образованию нейтронной звезды. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.

Слияние двух звезд возможно благодаря их гравитационному взаимодействию: объекты вращаются друг вокруг друга и постепенно сближаются из-за излучения гравитационных волн. Когда они оказываются достаточно близко, то могут слиться в одно целое. В процессе слияния могут участвовать белые карлики – компактные звезды, которые истощили запасы «топлива» (гелия и водорода). При этом суммарная масса слившихся белых карликов может превысить предел Чандрасекара. Так называется максимально возможная масса белого карлика (равная примерно полутора солнечным массам), при которой он остается самим собой, а не превращается в объект другого рода. Считается, что в таком случае может произойти термоядерный взрыв, а звезда полностью разрушится.

Однако существует ряд моделей, согласно которым слияние массивных белых карликов может не приводить к термоядерному взрыву. Слившись, они превращаются на несколько тысяч лет в «холодную» звезду, чья температура равна нескольким тысячам градусов. Вещество, которое она потеряет за это время, образует вокруг звезды туманность. Затем в течение примерно 10 000 лет звезда сжимается, при этом ее температура возрастает до сотен тысяч градусов. Также увеличиваются скорость ее вращения и величина магнитного поля. Сжатие завершается взрывом, после чего остается нейтронная звезда. Этот процесс происходит за очень короткое по космическим меркам время, поэтому раньше никому не удавалось обнаружить образовавшийся таким образом объект. Российские ученые нашли его и назвали J005311.

 

Картинка: новая средне-инфракрасная туманность в Кассиопее, положение звезды J005311 показано белым кругом. Источник: Vasilii V. Gvaramadze et al. / Nature, 2019

Исследование звезды показало, что ее свойства хорошо согласуются с моделью, которая описывает эволюцию продукта слияния двух белых карликов, чья общая масса превышает предел Чандрасекара. Эта модель также позволяет объяснить рекордную скорость ветра звезды – 16 000 км/с, что в несколько раз больше, чем у любой другой известной звезды.

«Объяснить такую скорость ветра можно лишь в том случае, если звезда очень быстро вращается и у нее есть очень сильное магнитное поле. Именно этими свойствами и обладают продукты слияния двух белых карликов. Сильное магнитное поле увлекает за собой вещество звезды и разгоняет его до огромных скоростей», – пояснил старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга, кандидат физико-математических наук Василий Гварамадзе. В дальнейшем ученые собираются подтвердить этот вывод при помощи данных с телескопа «Хаббл».

«Поверхность звезды нагрета до 200 000 градусов, что примерно в 35 раз больше температуры Солнца. При этом звезда состоит на 80% из кислорода и на 20% из углерода. Это означает, что ей осталось жить всего лишь несколько тысяч лет. Но поскольку расстояние до звезды равно примерно 10 000 световых лет, и, соответственно, именно за такое время ее свет долетит до Земли, можно утверждать, что J005311 уже взорвалась, но информация об этом еще не дошла до нас», – отметил Гварамадзе.

Полученные результаты хорошо согласуются с моделями, описывающими процесс слияния двух белых карликов без моментального термоядерного взрыва, что позволит ученым разрешить дискуссию по этой теме. Также исследователи получили свидетельства того, что слияние звезд приводит к появлению сильного магнитного поля.

Работа выполнена совместно с коллегами из Боннского университета (Германия) и Специальной астрофизической обсерватории РАН.

Похожие новости

  • 10/07/2019

    В России пройдут испытания новой модели сверхзвукового самолёта

    В России в 2019 году пройдут испытания модели сверхзвукового делового самолета разработки "Туполева" со сниженным уровнем звукового удара. Его испытают в аэродинамической трубе, сообщил "Интерфаксу" источник в авиапроме.
    353
  • 15/12/2017

    Российские ученые исследовали взаимодействия одиночных импульсов

    ​Российские ученые изучили поведение одиночных импульсов волн - однократных возмущений, распространяющихся в пространстве или в среде, - при их столкновении в нелинейных средах. Результаты работы ученых из России и Швеции опубликованы в журнале Nonlinear Dynamics.
    1191
  • 09/04/2019

    Российские ученые уточнили, как космические лучи действуют на мозг

    ​Нейрофизиологи из МФТИ, НИИ Анохина и Курчатовского института проследили за действием нейтронов на мозг мышей и пришли к выводу, что они не ухудшают интеллектуальные способности грызунов, но подавляют формирование новых клеток в центре памяти.
    251
  • 16/04/2019

    В России за последние 50 лет увеличилась интенсивность и частота ливней

    Российские климатологи показали, что с каждым десятилетием вклад сильных ливней в общее количество осадков в России увеличивается на 1–2%. Растут как частота, так и интенсивность проливных дождей. В некоторых регионах вклад ливней в общую сумму осадков уже превышает вклад более спокойных обложных дождей вдвое и больше.
    295
  • 19/08/2019

    Физики показали возможность создания магнонных кристаллов

    ​Физики из России и Европы показали принципиальную возможность создания из системы «сверхпроводник — ферромагнетик» магнонных кристаллов — элементарных составляющих будущих посткремниевых электронных устройств, работающих на спиновых волнах.
    132
  • 06/08/2019

    Ученые нашли новый способ измерения глубины промерзания почвы с помощью спутника

    Исследователи из МФТИ и академических институтов выяснили, как можно наблюдать за состоянием вечной мерзлоты в Западной Сибири и тем, как сильно промерзает почва зимой, используя климатические спутники.
    224
  • 14/05/2018

    Ученые знают, как заставить проводник из графена лучше работать

    ​Графен – очень хороший проводник и перспективный материал, обладающий необычными свойствами. Сегодня ученые могут изготавливать уникально чистые образцы графена, которые содержат всего несколько примесей, мешающих его работе.
    513
  • 12/06/2019

    Глава ОИЯИ рассказал о значении участия России в ЦЕРН

    Полноправное участие России в Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) необходимо для участия отечественных ученых в проектах в области физики высоких энергий и приведет к укреплению позиций российской науки в мире, считает директор Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) академик Виктор Матвеев.
    405
  • 25/09/2018

    Физики измерили намагниченность диэлектрика за одну триллионную долю секунды

    Коллектив ученых из России, Германии, Швеции и Японии разработал способ изменить намагниченность диэлектрика, воздействуя на него сверхкороткими лазерными импульсами. Ученым удалось добиться времени изменения намагниченности в одну пикосекунду – это в 100 раз меньше, чем предполагалось ранее.
    536
  • 29/12/2018

    Российские ученые рассмотрели новый сценарий эволюции барионной асимметрии Вселенной

    ​Ученые из Новосибирского государственного университета и Института теоретической и экспериментальной физики Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» рассмотрели новый сценарий эволюции барионной асимметрии Вселенной — ситуации, при которой в ней много больше вещества, чем антивещества.
    862