Почему странная металлическая звезда вылетает из Млечного Пути?

Примерно в 2000 световых годах от Земли к краю Млечного Пути движется звезда. Эта звезда, известная как LP 40–365, является одной из уникальной породы быстро движущихся звезд - остатков массивных белых карликов, которые частично сохранились после гигантского звездного взрыва.

«Эта звезда движется так быстро, что почти наверняка покидает галактику… [она] движется почти на 2 миллиона миль в час», - говорит Джей Джей Гермес, доцент астрономии Колледжа искусств и наук Бостонского университета. Но почему этот летающий объект уносится за пределы Млечного Пути? Потому что это осколок от прошлого взрыва сверхновой, который все еще движется вперед.

«Пройти через частичную детонацию и при этом выжить - это очень круто и уникально, и только в последние несколько лет мы начали думать, что такая звезда может существовать», - говорит Оделия Путтерман, второй автор статьи.

В своей статье Гермес и Путтерман раскрывают новые наблюдения об оставшейся «звездной шрапнели», которая дает представление о других звездах с аналогичным катастрофическим прошлым.

Паттерман и Гермес проанализировали данные космического телескопа НАСА Хаббл и спутника исследования экзопланет (TESS), который исследует небо и собирает информацию о свете близких и далеких звезд. Изучая различные типы световых данных с обоих телескопов, исследователи и их сотрудники обнаружили, что LP 40?365 не только покидает галактику, но, судя по структуре яркости в данных, также вращается в процессе.

«По сути, звездой выстрелили из рогатки, и мы наблюдаем ее вращение на выходе», - говорит Паттерман.

«Мы копнули немного глубже, чтобы выяснить, почему эта звезда неоднократно становилась все ярче и тусклее, и самое простое объяснение состоит в том, что мы видим, что что-то на ее поверхности вращается и исчезает из поля зрения каждые девять часов», говорит Гермес. Все звезды вращаются - даже Солнце медленно вращается вокруг своей оси каждые 27 дней. Но для фрагмента звезды, уцелевшего после взрыва сверхновой, девять часов считается относительно медленно.

Сверхновые возникают, когда белый карлик становится слишком массивным, чтобы поддерживать себя, что в конечном итоге вызывает космический взрыв. Определение скорости вращения звезды LP 40?365 после сверхновой может дать ключ к разгадке исходной двухзвездной системы, из которой она произошла. Во Вселенной звезды обычно объединяются в тесные пары, в том числе белые карлики, которые представляют собой очень плотные звезды, образующиеся к концу жизни звезды. Если один белый карлик придает слишком большую массу другому, звезда, на которую сбрасывается, может самоуничтожиться, что приведет к возникновению сверхновой. По словам исследователей, сверхновые звезды - обычное дело в галактике и могут происходить по-разному, но обычно их очень трудно увидеть. Из-за этого трудно понять, какая звезда взорвалась, а какая звезда сбросила слишком много массы на своего звездного партнера.

Основываясь на относительно низкой скорости вращения LP 40–365, Гермес и Паттерман более уверены в том, что это осколок звезды, самоуничтожившейся после того, как партнер «накормил» ее слишком большой массой, во время их вращения вокруг друг друга на высокой скорости. Поскольку звезды вращались так быстро и близко, взрыв сдвинул обе звезды, и теперь мы видим только LP 40–365.

«Эта [статья] добавляет еще один уровень знаний о том, какую роль эти звезды играли, когда случилась сверхновая,» и что может произойти после взрыва», - говорит Путтерман. «Понимая, что происходит с этой конкретной звездой, мы можем начать понимать, что происходит со многими другими подобными звездами, возникшими в подобной ситуации».

Звезды типа LP 40–365 - это не только одни из самых быстрых звезд, известных астрономам, но и самые богатые металлами из когда-либо обнаруженных. Звезды, подобные Солнцу, состоят из гелия и водорода, но звезда, пережившая вспышку сверхновой, в основном состоит из металлического материала, потому что «то, что мы видим, - это побочные продукты бурных ядерных реакций, которые происходят, когда звезда взрывается», - говорит Гермес, благодаря чему такая звездная шрапнель особенно увлекательна для изучения.

Статья опубликована в Astrophysical Journal Letters.