10 удивительных и невероятных феноменов и явлений, связанных со звездами

      Будущие сверхновые могут «линять»

     Затухание сверхновых обычно происходит всего за несколько недель или месяцев, однако ученые смогли в деталях изучить иной механизм космических взрывов, известных как быстро развивающиеся оптические транзиенты (fast-evolving luminous transient, FELT). Об этих взрывах известно давно, однако они происходят так быстро, что долгое время их не удавалось изучить подробно. На пике светимости эти вспышки сравнимы со сверхновыми типа Ia, но протекают они гораздо быстрее. Максимальной яркости они достигают менее чем за десять дней, а меньше чем через месяц полностью исчезают из виду.

     Изучить явление помог космический телескоп «Кеплер». FELT случившийся в 1,3 миллиарда световых лет от нас и получивший обозначение KSN 2015K, оказался экстремально коротким даже по меркам этих скоротечных вспышек. Нарастание блеска заняло всего 2,2 дня, и всего 6,8 дней яркость превышала половину максимума. Ученые выяснили, что такая интенсивность и скоротечность свечения не вызвана распадом радиоактивных элементов, магнетаром или черной дырой, которые могли бы находиться поблизости. Оказалось, что речь идет о взрыве сверхновой в «коконе».

     На последних стадиях жизни звезды могут сбрасывать с себя внешние слои. Обычно так расстаются со своим веществом не слишком массивные светила, которым не грозит перспектива взорваться. Но и с будущими сверхновыми, по-видимому, может случиться эпизод такой «линьки». Эти последние стадии жизни звезд еще недостаточно изучены. Ученые объясняют, что когда ударная волна от взрыва сверхновой сталкивается с веществом сброшенной оболочки — происходит FELT.

      Магнетары способны создавать экстремально долгие гамма-вспышки

     В начале 90-х годов астрономы обнаружили очень яркий и продолжительный выброс радиоизлучения, который по силе мог посоперничать с самым мощным на тот момент известным источником гамма-излучения во Вселенной. Его прозвали «призраком». Очень медленно затухавший сигнал наблюдался учеными в течение почти 25 лет!

     Обычные выбросы гамма-излучения длятся не больше минуты. И их источниками как правило оказываются нейтронные звезды или черные дыры, сталкивающиеся между собой или засасывающие «зазевавшиеся» соседние звезды. Однако столь продолжительные выброс радиоизлучения показал ученым, что знания об этих явлениях у нас практически минимальны.

     В итоге астрономы все же выяснили, что «призрак» расположен внутри малой галактики на расстоянии 284 миллионов световых лет. В этой системе продолжают формироваться звезды. Ученые считают эту зону особой средой. Ранее она ассоциировалась с быстрыми радиовспышками и образованием магнитаров. Исследователи предполагают, что один из магнетаров, представляющих собой остаток звезды, которая при жизни в 40 раз превосходила по массе наше Солнце, и являлся источником этого сверхпродолжительного гамма-выброса.

      Нейтронная звезда со скоростью вращения 716 оборотов в секунду

     Космическое рентгеновское излучение может быть мягким и жестким. Для мягкого требуется всего лишь нагретый до нескольких сотен тысяч градусов газ. Жесткое требует настоящих космических «печей», разогретых до десятков миллионов градусов.

     Оказывается, что есть еще и «супермягкое» рентгеновское излучение. Его могут создавать белые карлики, ну или по крайней мере один, о котором сейчас пойдет речь. Этим объектом является ASASSN-16oh. Изучив его спектр, ученые обнаружили наличие низкоэнергетических фотонов мягкого рентгеновского диапазона. Сначала ученые предположили, что причиной этого являются непостоянные термоядерные реакции, которые могут запускаться на поверхности белого карлика, подпитываясь водородом и гелием, притянутыми от звезды-компаньона. Такие реакции должны начинаться внезапно, ненадолго охватывая всю поверхность карлика, и снова затихать. Однако дальнейшие наблюдения за ASASSN-16oh подвели ученых к другому предположению.

     Согласно предложенной модели, партнером белого карлика в ASASSN-16oh является рыхлый красный гигант, от которого тот интенсивно перетягивает вещество. Это вещество сближается с поверхностью карлика, закручиваясь вокруг него по спирали и раскаляется. Именно его рентгеновское излучение и было зарегистрировано учеными. Перенос массы в системе происходит нестабильно и чрезвычайно быстро. В конечном итоге, белый карлик «наестся» и озарится сверхновой, погубив при этом и свою звезду-компаньона.

      Пульсар, выжигающий свою звезду-компаньона

     Обычно масса нейтронных звезд (считается, что нейтронными звездами являются пульсары) составляет порядка 1,3−1,5 масс Солнца. Ранее самой массивной нейтронной звездой считался объект PSR J0348+0432. Ученые выяснили, что его масса в 2,01 раза превосходит солнечную.

     Нейтронная звезда PSR J2215+5135, открытая в 2011 году, является миллисекундным пульсаром и обладает массой, превышающую массу Солнца примерно в 2,3 раза, что делает ее одной из самых массивных нейтронных из более 2 000 таких небесных тел, известных на данный момент.

     PSR J2215+5135 является частью бинарной системы, в которой две гравитационно-связанных звезды вращаются вокруг общего центра масс. Астрономы также выяснили, что объекты вращаются вокруг центра масс в данной системе со скоростью 412 километров в секунду, совершая полный оборот всего 4,14 часа. Звезда-компаньон пульсара имеет массу всего 0,33 солнечной, но при этом по размерам в несколько сотен раз больше своего карликового соседа. Правда, последнему это никак не мешает в буквальном смысле выжигать своим излучением ту сторону компаньона, которая обращена к нейтронной звезде, оставляя в тени его дальнюю сторону.

            Звезда, родившая себе компаньона

     Открытие удалось совершить, когда ученые вели наблюдение за звездой MM 1a. Звезда окружена протоплалентным диском и ученые надеялись увидеть в нем зачатки первых планет. Но каково же было их удивление, когда вместо планет они разглядели в нем рождение нового светила — MM 1b. Такое учеными наблюдалось впервые.

     Описанный случай, по словам исследователей, уникальный. Обычно звезды растут в «коконах» из газа и пыли. Под действием силы гравитации этот «кокон» постепенно разрушается и превращается в плотный газопылевой диск, из которого образуются планеты. Однако диск MM 1a оказался настолько массивным, что вместо планет в нем родилась еще одна звезда — MM 1b. Специалистов также удивила огромная разница в массе двух светил: у MM 1a она составляет 40 солнечных, а MM 1b легче нашего светила почти вдвое.

     Ученые отмечают, что столь массивные звезды, как MM 1a живут лишь около миллиона лет, а затем взрываются как сверхновые. Поэтому, даже если MM 1b и успеет обзавестись собственной планетной системой, долго эта система не просуществует.

          Звезды с яркими кометоподобными хвостами

     С помощью телескопа ALMA ученые обнаружили кометоподобные звезды в молодом, но очень массивном звездном скоплении Westerlund 1, расположенном примерно в 12 000 световых лет от нас в направлении южного созвездия Жертвенника.

     Кластер насчитывает около 200 000 звезд и относительно молод по астрономическим меркам – примерно 3 миллиона лет, что очень мало даже в сравнении с нашим собственным Солнцем, возраст которого составляет около 4,6 миллиардов лет.

     Исследуя эти светила ученые отметили, что у некоторых из них наблюдаются очень пышные кометоподобные «хвосты» из заряженных частиц. Ученые считают, что эти хвосты создаются мощными звездными ветрами, генерируемыми самыми массивными звездами центрального региона этого скопления. Эти массивные структуры покрывают значительные расстояния и демонстрируют эффект, который может оказывать окружающая среда на формирование и эволюцию звезд.

                Загадочные пульсирующие звезды

     Ученые открыли новый класс переменных звезд, получивших название «голубые пульсаторы большой амплитуды» (Blue Large-Amplitude Pulsators, BLAPs). Их отличает очень яркое голубое свечение (температура 30 000К) и очень быстрые (20-40 минут), а также очень сильные (0.2-0.4 звездные величины) пульсации.

     Класс этих объектов пока малоизучен. Используя технику гравитационного линзирования, ученые, среди около 1 миллиарда изученных звезд, смогли обнаружить лишь 12 таких светил. По мере их пульсации их яркость может изменяться вплоть до 45 процентов.

     Есть предположение, что эти объекты являются проэволюционировавшими маломассивными звездами с геливевыми оболочками, но точный эволюционный статус объектов пока остается неизвестным. Согласно другому предположению, эти объекты могут являться странным образом «слившимися» двойными звездами.

                              Мертвая звезда с гало

     Вокруг радиотихого пульсара RX J0806.4-4123 ученые обнаружили загадочный источник инфракрасного излучения, растягивающийся примерно на 200 астрономических единиц от центральной области (что примерно в пять раз дальше, чем дистанция между Солнцем и Плутоном). Что это? По мнению астрономов, он может представлять собой аккреционный диск или туманность.

     Ученые рассмотрели разные возможные объяснения. Источником не может являться скопление горячего газа и пыли в межзвездной среде, поскольку в этом случае околозвездное вещество должно было рассеяться из-за интенсивного рентгеновского излучения. Также была исключена возможность, что этот источник на самом деле является фоновым объектом вроде галактики и не расположен рядом с RX J0806.4-4123.

     Согласно наиболее вероятному объяснению, этот объект может представлять собой скопление звездного вещества, которое было выброшено в космос в результате взрыва сверхновой, но затем было притянуто обратно к мертвой звезде, образовав вокруг последней относительно широкое гало. Специалисты считают, что все эти варианты можно будет проверить с помощью пока еще строящегося космического телескопа «Джеймс Уэбб».

           Сверхновые способны уничтожать целые звездные скопления

     Звезды и звездные скопления формируются при коллапсе (сжатии) облака межзвездного газа. В пределах этих все более и более плотных облаков, появляются отдельные «сгустки», которые под действием гравитации притягиваются все ближе друг к другу и, наконец, становятся звездами. После этого звезды «выдувают» мощные потоки заряженных частиц, аналогичные «солнечному ветру». Эти потоки буквально выметают оставшийся межзвездный газ из скопления. В дальнейшем звезды, образующие скопление, могут постепенно удаляться друг от друга, и тогда скопление распадается. Происходит все это довольно медленно и относительно спокойно.

     Относительно недавно астрономы обнаружили, что процессу распада звездных скоплений могут способствовать взрывы сверхновых и появление нейтронных звезд, которые создают очень мощные ударные волны, выбрасывающие звездообразующую материю из скопления со скоростью в несколько сотен километров в секунду, тем самым истощая его еще быстрее.

     Несмотря на то, что обычно на нейтронные звезды приходится не более 2 процентов массы от общей массы звездных скоплений, создаваемые ими ударные волны, как показывает компьютерное моделирование, способны в четыре раза увеличить скорость распада звездных скоплений.