Обнаружена двойная звезда «тикающая бомба замедленного действия» в 10-15 раз больше Солнца и в 100000 раз ярче его

Ученые обнаружили новую звездную систему, которая принадлежит к одному из самых редких типов звезд в известной Вселенной, но эксперты говорят, что она не похожа ни на что, что они видели раньше.

Из всех многочисленных и разнообразных типов звезд, которые астрономы и астрофизики открывали на протяжении всей истории, возможно, одной из самых редких является тип звезд, известный как Вольф-Райе. Звезды Вольфа-Райе, впервые открытые Шарлем Вольфом и Жоржем Райе в конце 1860-х годов, представляют собой очень яркие и горячие звезды, которые из-за своего уникального строения обречены на то, чтобы в конечном итоге схлопнуться в результате взрыва сверхновой.

Эта насильственная и взрывная смерть для звездного типа несколько отличает ее от других форм звездного распада, таких как белые карлики, которые переживают более затяжную и продолжительную смерть. На самом деле, эти звезды настолько уникальны, что среди космоса только одна из ста миллионов звезд классифицируется как Вольф-Райе. Хотя эти типы систем достаточно редки сами по себе, среди звезд Вольфа-Райе существует небольшая и элитная группа, которые встречаются еще реже. 

Это двойные пары звезд Вольфа-Райе, которые могут производить огромное количество углеродной пыли, разносимой звездными ветрами, и, когда двойные звезды Вольфа-Райе вращаются вокруг друг друга, космическая пыль образует светящийся и светящийся хвост, который оборачивается вокруг двух сестринских звезд. Это чрезвычайно редкое и красивое явление может стать возможным только при самых точных и астрономически непохожих условиях, что объясняет, почему только небольшая часть из них была обнаружена.

Два года назад этот эксклюзивный клуб приветствовал нового члена, когда исследователи обнаружили звездную систему на расстоянии примерно 8000 световых лет от Земли, которая соответствовала этой квалификации, но новое исследование показывает, что она ведет себя не так, как любая другая Вольф-Райе.

В исследовании, опубликованном в воскресенье в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, исследователи показали, что они изучали недавно обнаруженную звездную систему, получившую название Апеп в честь змеевидного египетского бога хаоса, используя передовые методы визуализации в Европейской южной обсерватории.

Как и все двойные пары звезд Вольфа-Райе, Апеп снабжен вращающейся спиралью пыли, которая его окружает, но в отличие от других систем Вольфа-Райе, эта пыль, ведет себя странно. Вместо того, чтобы кружиться со скоростью звездных ветров, которые толкают ее, космическая пыль вокруг Апепа плывет с гораздо меньшей скоростью, чем должны диктовать окружающие ветры — астрологическая аномалия.

Исследователи сделали это озадачивающее открытие, построив детальную модель, которая могла бы впервые воспроизвести сложную спиральную структуру Апепа, что позволило ученым изучить ее прекрасное, но неслыханное поведение. Йинуо Хан, студент Сиднейского университета и ведущий автор исследования, который завершил работу во время изоляции Covid-19, сказал, что поведение недавно обнаруженной звезды оставило исследователей в недоумении.

«Помимо потрясающего изображения, самое примечательное в этой звездной системе — это расширение ее красивой пылевой спирали, которое оставило нас в тупике», — пишет Хан в исследования.

Используя недавно созданную модель, исследователи подсчитали, что скорость пыли примерно в четыре раза медленнее, чем скорость звездных ветров, — существенное несоответствие, которое никогда не наблюдалось в звездной системе до сих пор. Две звезды, составляющие систему Вольфа-Райе, примерно в 10-15 раз больше Солнца и в 100000 раз ярче его.

Сами звездные ветры также носят чрезвычайно экстремальный характер: эксперты говорят, что они дуют от Апепа со скоростью около 12 миллионов километров в час, что составляет примерно 1% скорости света. Исследователи предполагают, что, возможно, именно скорость ветра и скорость вращения звезд потенциально могут объяснить сбивающее с толку движение пыли.

«Скорее всего, это означает, что звездные ветры запускаются в разных направлениях с разной скоростью», — сказал Хан. «Расширение пыли, которое мы измеряем, вызвано более медленными ветрами, дующими около экватора звезды».

Исследователи также размышляют о том, что ждет Апеп в будущем — будущем, которое, вероятно, будет весьма разрушительным.

Данные показывают, что помимо всех типично экстремальных характеристик Вольфа-Райе, главная звезда Апепа, кажется, вращается с замечательной скоростью, потенциально давая ей возможность детонировать длинный гамма-взрыв, когда система в конечном итоге станет сверхновой. Это потенциальное будущее может оказаться катастрофическим для близлежащих систем, учитывая, что гамма-всплески являются одними из самых энергичных природных явлений в известной Вселенной. 

Эти взрывы настолько потенциально смертельны, что если бы такой взрыв когда-либо ударил по Земле, сила взрыва могла бы разрушить озоновый слой вокруг нашей планеты, который действует как защитный щит от излучения Солнца. Однако исследователи говорят, что у нас нет причин опасаться взрывного потенциала Апепа. Из-за оси вращения звездной системы любые будущие взрывы не будут происходить на расстоянии досягаемости от Земли.

DOI: 10.1093/mnras/staa2349