Космический рентгеновский телескоп Einstein Probe впервые зафиксировал полную эволюцию рентгеновской вспышки от редкой двойной звездной системы, состоящей из массивной звезды и белого карлика.
Международная группа астрофизиков обнаружила уникальную двойную систему в Малом Магеллановом Облаке, когда широкоугольный рентгеновский телескоп зонда Einstein Probe зафиксировал необычную рентгеновскую вспышку 27 мая 2024 года. Двойная звезда EP J0052 — чрезвычайно редкий тип пары: она состоит из массивной звезды типа Be массой в 12 солнечных и белого карлика с массой, сопоставимой с Солнцем.
Исследователи изначально предполагали, что обнаружили известный тип двойной системы с нейтронной звездой, однако дальнейшие наблюдения с помощью телескопов Swift, NICER и XMM-Newton позволили провести подробный анализ. Ученые изучили изменения в спектре рентгеновского излучения на протяжении шести дней и идентифицировали присутствие таких элементов, как азот, кислород и неон, что указало на редкую систему с белым карликом.
Особенность этой системы заключается в ее необычной эволюции. По мнению ученых, изначально пара состояла из двух массивных звезд с массами в шесть и восемь солнечных. Когда более крупная звезда исчерпала свое ядерное топливо, она начала передавать вещество компаньону, увеличив его массу до 12 солнечных, а затем коллапсировала в белый карлик.
Этапы эволюции двойной звезды. Иллюстрация: ESA, ESA Standard Licence
Теперь компактный объект поглощает материал из внешних слоев массивного соседа, что периодически приводит к термоядерным взрывам, наблюдаемым как яркие рентгеновские вспышки. «Это исследование дает нам новое понимание редко наблюдаемой фазы звездной эволюции, которая является результатом сложного обмена материалом между двумя звездами», — пояснила Эшли Краймс, астроном из Европейского космического агентства.
Наблюдения также показали, что вспышка продолжалась менее 18 дней, что указывает на относительно короткую продолжительность явления. Анализ состава выброшенного вещества показал, что масса белого карлика не превышает 1,2 солнечных. Это близко к верхнему пределу Чандрасекара — критической границе, за которой звезда может превратиться в нейтронную звезду или взорваться как сверхновая.
В спутнике Einstein Probe ученые использовали принцип работы глаза лобстера. Зрительная система этих ракообразных состоит из множества крохотных квадратных трубочек, направленных на один и тот же сферический центр. Эта структура позволяет свету, идущему в разных направлениях отражаться в трубках и собираться на сетчатке, что дает лобстеру широкое поле зрения.
