Астрономы сделали захватывающее открытие, связанное с белым карликом — чрезвычайно плотным звездным угольком размером с Землю, который создает яркую ударную волну, двигаясь по космосу. Это явление побудило ученых изучить его внутренние механизмы.
Белый карлик, связанный гравитацией с другой звездой в бинарной системе, активно вытягивает газ из своего компаньона, поскольку обе звезды тесно вращаются друг вокруг друга. Расположенная примерно в 730 световых годах в Млечном Пути, в созвездии Возничего, эта система относительно близка в астрономических масштабах.
С помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили астрономы наблюдали ударную волну, а именно лобовую ударную волну, проявляющуюся в ослепительном многообразии цветов. Потрясающее изображение, опубликованное исследователями, демонстрирует оттенки, возникающие при столкновении материала, выбрасываемого белым карликом, с межзвездным газом.
По словам Симоне Скариньи, астрофизика из Дурхемского университета и соавтора исследования, опубликованного в Nature Astronomy, «Ударная волна создаётся, когда быстро движущийся материал врезается в окружающий газ, внезапно сжимая и нагревая его. Лобовая ударная волна — это изогнутый фронт удара, который формируется, когда объект быстро движется в пространстве, подобно волне перед лодкой, плывущей по воде.»
Наблюдаемые цвета в ударной волне указывают на различные химические элементы, присутствующие в межзвездном пространстве. Красные оттенки обозначают водород, зеленый — азот, а синий — кислород, все они нагреваются и возбуждаются ударной волной.
Хотя ранее наблюдались белые карлики, создающие ударные волны, они обычно окружены дисками газа, извлекаемого из их бинарных партнеров. Этот конкретный белый карлик, однако, кажется, выпускает газ в пространство без такого диска, что вызывает вопросы о задействованных механизмах.
Белые карлики — одни из самых плотных объектов во Вселенной, образующиеся, когда звезды массой до восьми солнечных исчерпывают свой водородный запас. Гравитационный коллапс приводит к выбросу внешних оболочек на стадии красного гиганта, оставляя плотное ядро — белый карлик.
Скариньи отметил распространённость белых карликов, заявив: «Белых карликов много, так как это самые распространённые конечные стадии эволюции звезд.» На самом деле Солнце также ожидает завершить жизненный цикл как белый карлик через миллиарды лет.
Данный белый карлик имеет массу, сопоставимую с солнечной, но при этом занимает объём немного больше Земли. Его бинарный компаньон, красный карлик, обладает примерно десятой частью солнечной массы и излучает в тысячи раз меньше света. Обе звезды находятся близко друг к другу: красный карлик совершает оборот вокруг белого карлика каждые 80 минут на расстоянии, сравнимом с расстоянием между Землёй и Луной.
Гравитационная сила белого карлика тянет газ от красного карлика, при этом извлеченный материал направляется вдоль сильного магнитного поля белого карлика к его магнитным полюсам. Однако Скариньи пояснил, что этот процесс, хотя и порождает энергию и излучение, не может полностью объяснить значительный отток вещества, необходимый для формирования наблюдаемой ударной волны.
«Ни один из рассмотренных нами механизмов с оттоком газа не объясняет наше наблюдение, и мы до сих пор озадачены этой системой, именно поэтому этот результат настолько интересен и захватывающ», — отметил он. Исследователи оценивают, что форма и длина структуры ударной волны свидетельствуют о том, что этот процесс продолжается как минимум 1000 лет, что указывает на долгосрочное явление, а не одноразовое событие.
Помимо научных последствий, Скариньи выразил восхищение визуальной красотой ударной волны. «Это яркое напоминание о том, что космос не пуст и не статичен, как мы иногда наивно себе представляем: он динамичен и формируется движением и энергией», — сказал он, подчеркивая эстетическую привлекательность таких космических явлений.
