11 липня 2023 р.

Нейтронна зоря оголює зорю-компаньйона

Тісні подвійні зоряні системи відіграють важливу роль в астрономії. Наприклад, наднові типу Ia, які використовують для вимірювання галактичних відстаней, виникають, коли білий карлик у подвійній системі досягає критичної маси. Ці подвійні зорі також можуть бути джерелом рентгенівських променів і мікроквазарами, які допомагають астрономам зрозуміти надмасивні чорні діри й активні ядра галактик. Але еволюційний процес тісних подвійних систем досі не зовсім зрозумілий. Він частково прояснився завдяки новому відкриттю близької подвійної системи на її проміжній стадії еволюції.

Зорі сяють завдяки ядерному синтезу — через перетворення водню в гелій. Молоді зорі мають приблизно три чверті водню та одну чверть гелію, і з часом частка гелію збільшується. Подробиці цього процесу складні, але коли зоря наближаються до кінця життя, вона головно складається з гелієвого ядра і шару водню навколо нього. Що буде далі, залежить від маси зорі.

Оскільки водень учетверо легший за гелій, старі зорі іноді втрачають зовнішній водневий шар і відкривають гелієве ядро. Їх інколи називають «оголеними» зорями. Деякі масивні зорі, зокрема зорі Вольфа-Райє, такі гарячі, що вони самостійно скидають свій шар водню. Зорі меншої маси не виділяють достатньо тепла, щоб повністю позбутися свого водневого шару. Але в тісних подвійних системах компаньйон може позбавити свого партнера такого шару, залишивши невелику оголену зірку, відому як субкарлик.

Астрономи спостерігали в тісних подвійних системах кілька великих зір із масою, що перевищує 10 Сонць, і багато прикладів зір малої маси (з масою Сонця або менше). Чого вони не бачили (до цього останнього відкриття), так це зорі середньої маси.

Група науковців досліджувала систему SMCSGS-FS 69 в Малій Магеллановій Хмарі. На перший погляд вона схожа на блакитну зорю-надгіганта, але уважне вивчення її спектра виявило, що це тісна подвійна система. Її утворюють зоря спектрального класу Be з масою 17 мас Сонця і оголена зоря з масою приблизно 3 сонячні маси. Виходячи з теоретичних розрахунків, початкова маса меншої зорі, ймовірно, становила приблизно 12 мас Сонця. Система SMCSGS-FS 69 — це перше виявлення зорі, що належить до проміжного діапазону мас.

Важливість цього відкриття полягає в тому, що воно показує вирішальний етап процесу злиття зір. У відносно близькому майбутньому масивна зірка стане надновою, а її ядро перетвориться в нейтронну зорю. Якщо зоря-компаньйон переживе вибух наднової, то нейтронна зоря перетягне з неї на себе водень, тобто оголить її. Тому друга зірка також стане нейтронною зорею або чорною дірою. Зрештою, вони зіллються в катастрофічному вибуху і стануть однією чорною дірою.

За інф. з сайту www.universetoday.com