Ветры звезд производят одни из самых ярких вспышек света во Вселенной

В области, где сталкиваются сверхзвуковые звездные ветра двух звезд, субатомные частицы ускоряются до такой степени, что они производят гамма-излучение(поток фотонов, имеющих высокую энергию).

«Эта Киля» — одна из наиболее изученных и наиболее интересных двойных звездных систем в нашей галактике. Расположенная на расстоянии 7500 световых лет в туманности Киля, она имеет две массивные звезды (в 100 и 30 раз больше массы Солнца) с суммарной яркостью в 5 миллионов раз больше, чем у Солнца. Обе они испускают плотные звездные ветра в космос. Эта Киля окутана туманностью Гомункул, облаком пыли, выброшенным во время сильного взрыва, известного как «Великая вспышка», когда система стала третьей самой яркой звездой на ночном небе, прежде чем исчезнуть. 

---

Исследователи сообщают в двух статьях, опубликованных в Astronomy & Astrophysics (в этой и этой), что эта система также генерирует один из самых мощных источников света во Вселенной: рентгеновские лучи и гамма-лучи. Исследователи обнаружили, что Эта Киля является источником гамма-излучения, примерно в 100 миллиардов раз превышающим энергию видимого света.

Предыдущие наблюдения показали, что Эта Киля может производить гамма-излучение, но новые наблюдения от гамма-обсерватории Высокоэнергетическая стереоскопическая система (HESS) показали выбросы в 40 раз более энергичные, чем обнаруженные в предыдущих исследованиях.

Причина гамма-лучей не в самих звездах, а в их ветрах. Обе звезды выпускают плотные сверхзвуковые потоки заряженных частиц в космос, причем некоторые из них движутся до 1 процента скорости света. Две звезды также вращаются вокруг друг друга каждые 5,5 лет на очень эксцентричных эллиптических орбитах. При ближайшем подходе они приблизительно равны расстоянию от нашего Солнца до Марса. В крайнем случае они так же далеки, как Уран от Солнца.

Эти движения заставляют ветры периодически врезаться друг в друга с большой энергией. Материал на ветру нагревается до невероятных температур, испуская рентгеновские и гамма-лучи. Некоторые из этих частиц ускоряются мощными магнитными полями и выбрасываются в галактику в виде космических лучей. Это доказательство делает бинарную систему новым источником космического гамма-излучения очень высокой энергии.

«Анализ измерений гамма — излучения, принимаемых HESS и спутниками, показывает, что излучение может лучше всего быть истолковано как произведение, быстро ускоренных атомных ядер», — сказал соавтор Руслан Конно в заявлении. «Это сделало бы ударные области сталкивающихся звездных ветров новым типом ускорителя природных частиц для космических лучей».

Статьи в Astronomy & Astrophysics:

• Detection of very-high-energy γ-ray emission from the colliding wind binary η Car with H.E.S.S.| DOI: 10.1051/0004-6361/201936761
• Gamma-ray and X-ray constraints on non-thermal processes in η Carinae | DOI: 10.1051/0004-6361/201937031