Новое открытие подтверждает существование горячих гелиевых звезд и их роль в слияниях сверхновых и нейтронных звезд

Новаторское открытие астрономов из Университета Торонто подтвердило существование популяции массивных звезд, которые были лишены водородных оболочек своими двойными компаньонами. Эта находка, опубликованная в журнале Science, дает важнейшее представление о горячих гелиевых звездах, которые, как считается, являются источником бедных водородом ядер сверхновых и слияний нейтронных звезд.

В течение многих лет ученые предполагали, что около трети массивных звезд теряют свои водородные оболочки в бинарных системах. Однако до сих пор был выявлен лишь один потенциальный кандидат, что оставляло значительный пробел в нашем понимании звездной эволюции. Соавтор работы Мария Друт, доцент Университета Торонто, называет это "большой, вопиющей дырой" в наших знаниях.

Это открытие имеет далеко идущие последствия для различных областей исследований. Друт объясняет, что если бы эти звезды оказались редкими, то это поставило бы под сомнение всю нашу теоретическую базу для таких явлений, как сверхновые, гравитационные волны и свет, излучаемый далекими галактиками. Однако подтверждение их существования с помощью данного исследования закладывает прочный фундамент для будущих изысканий.

В будущем ученые смогут провести более детальные исследования этих звезд, что позволит нам лучше понять их свойства и поведение. Например, предсказания частоты слияний нейтронных звезд зависят от таких факторов, как количество материала, выбрасываемого этими звездами в звездных ветрах. Возможность напрямую измерить эти свойства позволит исследователям уточнить свои модели и сделать более точные прогнозы.

Открытие стало возможным благодаря исследованиям, проведенным телескопом НАСА Swift-UVOT, который обеспечил беспрецедентный обзор в ультрафиолетовом свете Большого и Малого Магеллановых Облаков - двух ближайших к нам крупных галактик. Проанализировав этот набор ультрафиолетовых данных, исследователи смогли определить системы-кандидаты для изучения.

Бинарные лишенные звезды уже давно предлагаются в качестве объяснения дефицита водорода, наблюдаемого в значительной части сверхновых с коллапсом ядра. Ожидается, что вновь открытые звезды в конечном итоге взорвутся как сверхновые с недостатком водорода, проливая свет на это явление. Кроме того, считается, что эти звездные системы играют решающую роль в формировании слияний нейтронных звезд, которые излучают гравитационные волны, обнаруживаемые экспериментами вроде LIGO.

На самом деле, исследователи подозревают, что некоторые объекты в их выборке являются полосатыми звездами с компаньонами, такими как нейтронные звезды или черные дыры. Эти объекты находятся на стадии, предшествующей превращению в двойные нейтронные звезды или системы нейтронная звезда плюс черная дыра, которые в конечном итоге могут слиться.

Это новаторское открытие открывает новые пути для исследований и обещает углубить наше понимание звездной эволюции, сверхновых и слияний нейтронных звезд. Преодолевая разрыв между теорией и реальностью, ученые могут совершенствовать свои модели и получать ценные сведения о работе Вселенной.