eso2207ru — Научный релиз

Астрономы открыли новый вид звёздных взрывов: микроновые

20 апреля 2022 г.

Группа астрономов при помощи Очень Большого телескопа Европейской Южной обсерватории (VLT ESO) наблюдала новый вид звёздных взрывов — вспышку микроновой. В ходе каждой такой вспышки, происходящей на поверхности некоторых звёзд, всего за несколько часов сжигается количество звёздного вещества, равное примерно 3.5 миллиардам Великих пирамид Гизы.

“Мы открыли и впервые идентифицировали явление, которое мы называем микроновой”, рассказывает Симоне Скаринджи (Simone Scaringi), астроном из Дарэмского университета в Великобритании, который руководил исследованиями. Результаты работы его группы публикуются сегодня в Nature. “Это явление ставит под вопрос наше понимание того, как происходят термоядерные взрывы на звёздах. Мы думали, что знаем, как – но сделанное открытие указывает на совершенно новый путь, который приводит к тому же результату”, – добавляет он.

Микроновые мощные взрывные события, но в астрономических масштабах они всё же не очень заметны. Они приводят к выделению гораздо меньшего количества энергии по сравнению со звёздными взрывами новых, которые знакомы астрономам чуть ли не несколько столетий. И те, и другие взрывы происходят на белых карликах – мёртвых звёздах с массами примерно, как у Солнца, но по размеру сравнимых с Землёй.

Белый карлик в двойной системе может отбирать вещество – в основном, водород – у своей звезды-компаньона, если обе звезды расположены достаточно близко друг к другу. Когда газ падает на очень горячую поверхность белого карлика, ядра водорода сливаются в гелиевые, причём выделяется взрывная энергия. При вспышке новой эти термоядерные взрывы охватывают всю поверхность звезды. “Такие детонации заставляют вспыхивать всю поверхность белого карлика, и она ярко светится на протяжении нескольких недель”, – рассказывает соавтор работы Наталия Дегенаар (Nathalie Degenaar), астроном из Амстердамского университета в Нидерландах. 

Подобные взрывы происходят и в случае микроновых, но в меньшем масштабе и быстрее – всего за несколько часов. Они наблюдаются на некоторых белых карликах, обладающих сильным магнитным полем, которое направляет потоки вещества к магнитным полюсам звезды. “Мы впервые увидели, как горение водорода может происходить и локально. Водородное горючее может содержаться в основании магнитных полюсов некоторых белых карликов, и поэтому ядерное горение происходит только в области полюсов”, – говорит соавтор работы Пауль Гроот (Paul Groot), астроном из университета Радбода в Нидерландах. 

“Это приводит к взрывам термоядерных микробомб, мощность которых составляет примерно одну миллионную от энергии новой звезды; отсюда и название «микроновая»”, – продолжает Гроот. Но хоть приставка ‘микро’ указывает на малый масштаб событий, не надо обманываться: при каждой из таких вспышек сгорает около 20 000 000 триллионов килограммов вещества, то есть, примерно 3.5 миллиарда Великих пирамид Гизы [1]. 

Новооткрытое явление микроновых ставит под сомнение понимание астрономами природы звёздных взрывов. Они могут оказаться более распространёнными, чем думали раньше. Микроновые показывают, насколько динамична Вселенная. Эти события на деле могут оказаться довольно обычными, но из-за того, что они происходят так быстро, их трудно «поймать»”, – объясняет Скаринджи. 

Группа впервые наткнулась на таинственные микровзрывы, анализируя данные, полученные спутником TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), который был запущен NASA для поиска экзопланет. “Просматривая астрономические данные, собранные спутником TESS, мы обнаружили нечто необычное: яркую оптическую вспышку, длившуюся несколько часов. Мы продолжили поиски и нашли несколько подобных сигналов”, – рассказывает Дегенаар.

В данных, полученных TESS, группа обнаружила три микроновых. Две вспышки произошли на известных белых карликах, но для того, чтобы подтвердить статус белого карлика для звезды, на которой случилась третья вспышка, пришлось выполнить дополнительные наблюдения с приёмником X-shooter, смонтированным на VLT ESO.

“С помощью Очень Большого телескопа ESO мы подтвердили, что все оптические вспышки были порождены белыми карликами”, – говорит Дегенаар. “Эти наблюдения были критически важны для интерпретации наших результатов и для открытия микроновых”, – подтверждает Скаринджи. 

Открытие микроновых – важное дополнение галереи известных звёздных вспышек. Теперь группа планирует «поймать» другие такие же трудноуловимые события, что потребует широкомасштабных обзоров неба и быстрых измерений обнаруженных вспышек. Быстрый отклик от таких телескопов, как VLT или Телескоп новых технологий (TNT) ESO, большой выбор доступных приёмников позволят нам выяснить во всех подробностях, что собой представляют эти таинственные микроновые”, – заключает Скаринджи.

Примечания

[1] Триллион – это миллион миллионов (1,000,000,000,000 или 1012), а миллиард – тысяча миллионов (1,000,000,000 или 109). Вес Великой пирамиды в Гизе (Каир, Египет), известной ещё как Пирамида Хуфу или Пирамида Хеопса – примерно 5,900,000,000 кг.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье "Localised thermonuclear bursts from accreting magnetic white dwarfs" (doi: 10.1038/s41586-022-04495-6), которая публикуется в журнале Nature. Ещё одна работа: "Triggering micronovae through magnetically confined accretion flows in accreting white dwarfs" принята к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Состав исследовательской группы: S. Scaringi  (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, UK [CEA]), P. J. Groot (Department of Astrophysics, Radboud University, Nijmegen,the Netherlands [IMAPP] and South African Astronomical Observatory, Cape Town, South Africa [SAAO] and Department of Astronomy, University of Cape Town, South Africa [Cape Town]), C. Knigge (School of Physics and Astronomy, University of Southampton, Southampton, UK [Southampton]), A.J. Bird (Southampton) , E. Breedt (Institute of Astronomy, University of Cambridge, UK), D. A. H. Buckley (SAAO, Cape Town, Department of Physics, University of the Free State, Bloemfontein, South Africa), Y. Cavecchi (Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México, México), N. D. Degenaar (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, Amsterdam, the Netherlands), D. de Martino (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Naples, Italy), C. Done (CEA), M. Fratta (CEA), K. Iłkiewicz (CEA), E. Koerding (IMAPP), J.-P. Lasota (Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences, Warsaw, Poland and Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS et Sorbonne Universités, Paris, France), C. Littlefield (Department of Physics, University of Notre Dame, USA and Department of Astronomy, University of Washington, Seattle, USA [UW]), C. F. Manara (European Southern Observatory, Garching, Germany [ESO]), M. O’Brien (CEA), P. Szkody (UW), F. X. Timmes (School of Earth and Space Exploration, Arizona State University, Arizona, USA, Joint Institute for Nuclear Astrophysics - Center for the Evolution of the Elements, USA).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) даёт учёным всего мира возможность раскрывать тайны Вселенной на благо всего человечества. Мы проектируем, строим и эксплуатируем наземные обсерватории мирового уровня – в них астрономы исследуют важнейшие научные проблемы и распространяют в мире интерес к астрономии – а также способствуем международному астрономическому сотрудничеству. Основанная в 1962 году как межгосударственная организация, сегодня ESO объединяет 16 стран-участниц: Австрию, Бельгию, Великобританию, Германию, Данию, Ирландию, Испанию, Италию, Нидерланды, Польшу, Португалию, Финляндию, Францию, Чешскую Республику, Швейцарию и Швецию, а также Чили, предоставившую свою территорию для размещения обсерваторий ESO, и Австралию, её стратегического партнера. Штаб-квартира ESO, а также Общественный центр и планетарий «ESO Supernova» расположены близ Мюнхена в Германии, а наши телескопы установлены в чилийской пустыне Атакама, великолепном месте с уникальными условиями для наблюдений неба. ESO располагает тремя наблюдательными пунктами: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), способный работать в формате Очень Большого телескопа-интерферометра VLTI, и два широкоугольных телескопа: VISTA, выполняющий обзоры неба в инфракрасных лучах, и обзорный телескоп оптического диапазона VLT (VLT Survey Telescope). Кроме того, на Паранале ESO на правах партнера предоставила место для установки Южной Решетки черенковских телескопов (Cherenkov Telescope Array South), крупнейшей в мире и рекордной по чувствительности гамма-обсерватории. В качестве участника международного партнёрства ESO эксплуатирует два инструмента миллиметрового и субмиллиметрового диапазона на плато Чахнантор: APEX и ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, мы строим Чрезвычайно Большой Телескоп ELT -- «величайшее око человечества, устремленное в небо» . Офис ESO в Сантьяго, столице Чили, координирует нашу деятельность в этой стране и наше сотрудничество с чилийскими партнёрами и обществом.

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-9112122130
Сотовый: +7-9112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

Simone Scaringi
Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University
Durham, UK
Телефон: +44 191-3345067
Email: simone.scaringi@durham.ac.uk

Nathalie Degenaar
Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam
Amsterdam, The Netherlands
Телефон: +31 20 525 3994
Email: degenaar@uva.nl

Paul Groot
Department of Astrophysics, Radboud University
Nijmegen, The Netherlands
Email: pgroot@astro.ru.nl

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6670
Сотовый: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso2207.

О релизе

Релиз №:eso2207ru
Тип:Unspecified : Star
Facility:Very Large Telescope
Instruments:X-shooter
Science data:2022Natur.604..447S

Изображения

Микроновая глазами художника
Микроновая глазами художника
Микроновая глазами художника (крупный план)
Микроновая глазами художника (крупный план)

Видео

Микроновые – новый вид звёздных взрывов (ESOcast 254 Light)
Микроновые – новый вид звёздных взрывов (ESOcast 254 Light)
Микроновая: художественная анимация
Микроновая: художественная анимация
Двойная система с белым карликом: художественная анимация
Двойная система с белым карликом: художественная анимация