Виявлено походження надзвукових зірок у Чумацькому Шляху

Ці симуляції показують, що коли два білі карлики HeCO стикаються, відбувається потужний вибух, в результаті якого менша зірка викидається зі швидкістю, достатньо високою, щоб уникнути гравітаційного тяжіння Чумацького Шляху.

Технологічний інститут Техніон (Ізраїль) щойно оголосив про відкриття походження деяких із найшвидших зірок, які коли-небудь спостерігалися – надзвукових білих карликів, деякі з яких навіть розташовані в нашій власній галактиці Чумацький Шлях.

Білі карлики — це надзвичайно гарячі та щільні ядра, розміром приблизно з Землю, які залишаються після того, як зірка починає вмирати. Коли ці білі карлики рухаються з надзвичайно високою швидкістю в космосі, їх називають «гіперзвуковими білими карликами». Що змушує їх досягати таких швидкостей, було загадкою до цього останнього дослідження.

Під керівництвом доктора Хіли Гланц з Техніону міжнародна команда виконала 3D-моделювання злиття двох рідкісних білих карликів – тих, що містять гелій, вуглець і кисень (HeCO WDs). Використовуючи гідродинамічні моделі, вчені змоделювали взаємодію субатомних частинок і темної матерії – компонента, який становить близько 86% маси Всесвіту.

Ці симуляції показують, що коли два білі карлики HeCO стикаються, відбувається потужний вибух, в результаті якого менша зірка викидається зі швидкістю, достатньо високою, щоб уникнути гравітаційного тяжіння Чумацького Шляху.

Зокрема, малий білий карлик деформується, наближаючись до більшої зірки, потім зіштовхується та вибухає зовнішня оболонка більшої зірки, після чого відбувається вибух у ядрі. Цей процес перетворює головного білого карлика на наднову типу Ia, одночасно викидаючи ядро ​​вторинної зірки зі швидкістю понад 2000 км/с – що в чотири рази швидше за швидкість, необхідну для виходу з Чумацького Шляху.

«Вперше ми демонструємо чіткий шлях для залишку злиття білих карликів, щоб досягти гіперзвукових швидкостей, з характеристиками, що відповідають характеристикам гарячих, тьмяних білих карликів, що спостерігаються в галактичному гало», – наголосив доктор Гланц.

Це відкриття не лише допомагає розшифрувати феномен «зірок-втікачів» – зірок, які достатньо швидко покидають галактику, але й відкриває нові перспективи щодо незвичайних наднових типу Ia, яскравість яких менша за стандартну.

Оскільки наднові типу Ia використовуються як «космічні маяки» для вимірювання відстані та швидкості розширення Всесвіту, краще розуміння варіацій цього явища допоможе вченим точніше розраховувати Всесвіт та історію формування елементів.

Явище «червоного зміщення» – коли довжина хвилі світла розтягується, оскільки об'єкт, що випромінює світло, віддаляється – є важливим інструментом для вимірювання швидкості розширення Всесвіту, а наднові типу Ia є стандартним вимірювальним інструментом для цього.

Співавтор дослідження, професор Хагай Перец, сказав: «Це відкриття не лише допомагає пояснити походження надзвукових зірок, але й відкриває шлях до спостереження за раніше невідомими типами зоряних вибухів».

На відміну від попередніх досліджень, які використовували лише 2D-моделювання, це перший випадок, коли 3D-модель була застосована для відстеження всього процесу злиттів та викидів зірок. Це дозволяє команді точніше описати процес створення надзвукових білих карликів, особливо відомих зірок, таких як J0546 та J0927, які мають незвичайні температури, яскравість та швидкості.

Доктор Гланц стверджує, що це дослідження не лише розгадує таємницю «втікачів» зірок, але й відкриває новий канал для формування слабких і незвичайних наднових типу Ia.

Результати дослідження були опубліковані в науковому журналі Nature Astronomy./.

(TTXVN/В'єтнам+)

Джерело: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-nguon-goc-nhung-ngoi-sao-lao-voi-toc-do-sieu-thanh-trong-dai-ngan-ha-post1059911.vnp