В 100 раз ярче Солнца: астрофизики случайно открыли новый класс звездных взрывов
Поиски темной материи в галактиках-спутниках нашего Млечного Пути привело астрономов к неожиданному открытию совершенно нового класса переменных звезд — причем состоящего сразу почти из трех десятков представителей. Эти двойные светила способны испускать вспышки рентгеновского излучение огромной мощи (механизм которого пока не до конца ясен), и, по аналогии со сверхновыми и килоновыми, получили название «миллиновых звезд».
Команда астрономов потратила месяцы на то, чтобы найти в Большом и Малом Магеллановых облаках признаки первичных черных дыр — которые, как предполагает ряд концепций, могут составлять основу темной материи. Но ни одной порожденной ими гравитационной линзы в темном «гало» Млечного Пути выявить не удалось. Такой результат можно было бы назвать фиаско, если бы не одно обстоятельство: в соседних галактиках были обнаружены уникальные объекты, которые раньше просто никто не замечал.
Продлившийся 20 лет Эксперимент по оптическому гравитационному линзированию (OGLE) зарегистрировал целый ряд странных, симметричных вспышек «в форме треугольника». Некоторые из них повторялись раз в несколько месяцев, другие за весь период наблюдений произошли лишь однажды, но ряд параметров объединял их вместе.
Бросив темную материю и переключившись на изучение данных вспышек, команда быстро установила, что они исходят от переменных звезд. Всего их было идентифицировано ровно 28 штук. Причем одна из них — OGLE-mNOVA-11 — вспыхнула прямо в ходе наблюдений, что позволило исследовать ее особенно тщательно. Совокупность данных позволила предположить, что «треугольные» вспышки возникают в двойных системах, когда белый карлик «откусывает» крупный кусок материи у своей субгигантской звезды-компаньона.
Кроме оптического света такие системы испускают мягкое, но очень интенсивное рентгеновское излучение. Как именно оно появляется — пока загадка, но, судя по полученным спектрам (в которых присутствуют гелий, углерод и азот), его может вызвать нагрев газа до очень высоких температур. Как минимум — до 600 000˚С, то есть в сто раз горячее Солнца и в три раза горячее WR 102, самой раскаленной известной звезды во Вселенной.
Такие звезды были названы миллиновыми — так как их пиковая яркость как раз примерно тысячекратно меньше, чем у «классических» новых. При этом, судя по всему, первой открытой миллиновой стала обнаруженная в 2016 году ASASSN-16oh — но тогда никто не обратил на нее внимания (видимо, посчитав странной флуктуацией).
Предполагаемая структура миллиновых напоминает ее же у сверхновых типа Ia. Там ключевую роль тоже играет белый карлик, который, захватывая больше материи, чем способен поглотить, становится жертвой мощнейшего термоядерного взрыва. У этого есть одно, очень приятное для астрономов, следствие: их максимальная светимость известна заранее и фактически зависит только от дистанции. Что позволило ученым построить «лестницу расстояний» во Вселенной, рассчитав скорость ее расширения. И правильность этих расчетов недавно как раз подтвердил телескоп «Уэбб».
