Взрывы белых карликов помогут понять природу тёмной энергии
Астрономы за десятилетия наблюдений накопили уже достаточно внушительный массив данных о том, как взрываются погибшие звезды. В частности, речь идет о сверхновых типа Ia, которые служат одним из главных инструментов для определения расстояний во Вселенной. И теперь этот массив может привести к качественному рывку в понимании природы темной энергии.
То, что звезда израсходовала весь водород для термоядерного синтеза, не означает, что на этом её активность прекращается. И многие белые карлики — тому живое подтверждение. Особенно — те из них, которые, как только что открытая китайской рентгеновской обсерваторией звезда-вампир, обитают в двойных системах. Эти плотные ядра сгоревших светил могут буквально «питаться» своими компаньонами, вытягивая на себя их материю. А когда ее количество превышает критический порог, происходит термоядерный взрыв.
Именно такие взрывы лежат в основе явления, известного нам как сверхновые типа Ia. Благодаря тому, что критический порог — это константа, энергия их взрывов всегда равна одной и той же стандартной величине. А значит, единственным фактором, влияющим на яркость вспышки, является расстояние до нее. Этим чрезвычайно полезным обстоятельством не замедлили воспользоваться астрономы, применяя сверхновые типа Ia как маяки (или «стандартные свечи») для определения расстояний во Вселенной. Но на этом их польза только начинается.
При помощи Установки для поиска транзиентов имени Цвикки (она же Zwicky Transient Facility или ZTF) астрофизики изучили огромную выборку из 3 628 взрывающихся белых карликов — самою большую в истории подобных исследований. И разнообразие катаклизмов поразило воображение ученых, оказавшись гораздо шире, чем они полагали: «Взрывы могут быть такими слабыми, что их еле видно, или достаточно яркими, чтобы наблюдаться в течение многих месяцев или даже лет», — поделилась глава коллектива, Кейт Магуайр из Тринити-колледжа в Дублине.
Само перечисление сценариев, по которым могут происходить взрывы, потребует отдельной статьи. К примеру, некоторые из белых карликов уже после «смерти» умудряются аккрецировать достаточно массы, чтобы пересечь предел Чандрасекара. И, тем самым, коллапсировать в сверхплотную нейтронную звезду.
Но гораздо важнее то, что благодаря новому исследованию ученые получили возможность наконец стандартизировать взрывы белых карликов. В частности, детально проанализировав все разнообразие сверхновых типа Ia, команда Магуайр смогла выделить в нем отдельные субпопуляции, а также выяснить, к каким различиям между этими сверхновыми приводят особенности окружающей их среды. Тем самым в будущих исследованиях будет гарантирована гораздо большая однородность «стандартных свечей» и точность вычислений. Что, как надеются астрономы, позволит лучше изучить таинственную силу, раздвигающую границы Вселенной — темную энергию.
