Зірка, що вибухнула без водню
Двадцять п’ять років тому зірка в сузір’ї Пуппіса вибухнула і зникла за завісою власного пилу. Астрономи знали лише, що вибух не містив водню, що є дуже дивним для найбільш поширеного елемента у всесвіті. Тепер пил нарешті прояснився, і винуватці з’явилися на світло.
Як розгадати злочин, коли місце події приховане протягом чверті століття? Саме такою є проблема V445 Puppis. Коли вона вибухнула наприкінці 2000 року, це стало сигналом про щось дійсно незвичайне — нову без водню. Звичайні нови зазвичай багаті на водень. Білий карлик, гаряча щільна залишкова частина зірки, подібної до Сонця, обертається навколо супутника і повільно забирає газ з нього. Цей вкрадений матеріал накопичується на поверхні білого карлика, поки тиск і температура внизу не досягнуть точки неповернення, і все це вибухає в неконтрольованому термоядерному спалаху. Це запозичений вибух, підживлений воднем, і ми спостерігаємо їх постійно.
Ілюстрація стандартного механізму, коли білий карлик відбирає газ у супутника, поки не відбудеться детонація. У V445 Puppis той самий механізм працює на гелії замість водню (Кредит: NASA/CXC/M. Weiss)
V445 Puppis здійснила це без жодної сліди водню. Це залишається єдиною підтвердженою гелійною новою в Чумацькому Шляху, однак вибух швидко приховав докази. Він запустив біполярний викид, що простягається на більше ніж трильйон кілометрів, і в процесі створив щільний диск пилу, що закрив систему. Протягом більше ніж двадцяти років астрономи могли спостерігати за розширенням уламків, але не могли побачити, що їх викликало.
Уламки почали розсіюватися, і Джон Міллс, дослідник з Університету Ворвіка, поєднав інфрачервоні дані з Великого телескопа, зображення з Хабла, двох десятиліть спектроскопії з Південноафриканського великого телескопа та фотометрії з TESS NASA, щоб нарешті виявити двійку. Це білий карлик, що живиться від гелійної зірки, зірки, позбавленої її зовнішньої водневої оболонки, найімовірніше, супутником, який зараз її грабує. Ці об'єкти надзвичайно рідкісні, і, можливо, їх лише кілька тисяч серед сотень мільярдів зірок у нашій галактиці. Пара обертається одна навколо одної кожні 3,7 днів, приблизно вдвічі довше, ніж вважалося раніше, і грабіж вже почався знову.
Тоді є вбудовані скупчення газу у викиді, можливо, багаті на кисень, що рухаються зі швидкістю до дванадцяти мільйонів кілометрів на годину. Міллс підозрює, що вони були запущені після основного вибуху, але нічого подібного не спостерігалося в жодній нові.
Супернова 1994D, нижче зліва, короткочасно перевершила яскравість зірок своєї галактики. Вибухи типу Ia, подібні до цього, є еталоном, який виявив космічне прискорення, і V445 Puppis може показати, як один з них починається (Кредит: NASA/ESA, команда проекту Хабл Key та команда пошуку супернових High-Z)
Чому ми повинні звертати увагу на одну зірку, яка, здавалося б, трохи дивна? Тому що повторні гелійні вибухи можуть бути одним із шляхів, які ведуть до супернової типу Ia, а супернові типу Ia — це спосіб, яким ми вимірюємо всесвіт. Їх яскравість настільки надійна, що ми використовуємо їх як стандартні свічки, і саме вони пояснюють, чому ми знаємо, що розширення всесвіту прискорюється.
Чи дійсно гелійні нови закінчуються таким чином, залишається відкритим питанням. Але тепер у нас є одна чітка лабораторія, в якій можна це дослідити, і набір таємничих скупчень газу, які потрібно пояснити на цьому шляху.
