Астрономы увидели световое эхо от Великой вспышки Эты Киля

Астрономы смогли определить скорость распространения светового эха, образовавшегося в ходе Великой вспышки в сверхтяжелой двойной звездной системе Эта Киля. Это самая быстрая на сегодняшний день ударная волна, образовавшаяся без разрушения системы, и ее появление ученые объясняют слиянием двух звезд в одну, когда Эта Киля была тройной. Статьи (раз, два) опубликованы в журнале The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, кратко о работе рассказывается в пресс-релизах на сайте обсерватории «Джемини» и космического телескопа «Хаббл».

Эта Киля (η Carina) уникальна для нашей галактики, кроме нее подобные звездные системы находили лишь в других галактиках. Звезда расположена в крупной области звездообразования Туманности Киля, на расстоянии 7500 световых лет от нас. Она состоит из двух звезд, большая из которых классифицируется как одна из самых массивных звезд в Млечном Пути, с массой более ста масс Солнца, создающая сильный звездный ветер. Вторая звезда в системе напрямую не наблюдалась, и, скорее всего, является массивной (около тридцати масс Солнца) звездой спектрального класса O или Вольфа-Райе. Расстояние между звездами оценивается примерно в 225 миллионов километров, один оборот друг вокруг друга они совершают за 5,54 земных лет. Система является мощным источником ультрафиолетового, инфракрасного и микроволнового излучения, а недавно выяснилось, что она излучает высокоэнергетичные гамма-кванты, один из компонентов космических лучей.

Светимость Эты Киля, превосходящая солнечную в пять миллионов раз, неоднократно менялась за время наблюдений, а в середине XIX в системе произошел мощный выброс вещества (порядка десяти масс Солнца), названный Великой вспышкой. Выброс сформировал крупную туманность, известную как Гомункул, похожую на песочные часы. Чтобы понять механизм вспышки и узнать больше об этой звездной системе группа астрономов во главе c Натаном Смитом (Nathan Smith) и Армином Рестом (Armin Rest) в течение семи лет наблюдала за звездой при помощи 8-метрового телескопа «Джемини-Юг», четырехметрового телескопа имени Виктора Бланко и 6,5-метрового Магелланова телескопа, а также использовала данные космического телескопа «Хаббл». Исследователей интересовало поведение светового эха от Великой вспышки. Этот феномен заключается в том, что свет от вспышки (новой, сверхновой или другого взрывного процесса), догоняя сброшенное ранее звездой вещество или близлежащее пылевое облако, подсвечивает его, отражаясь, и затем может приходить к наблюдателю разными путями. В Млечном Пути наиболее ярким и красивым примером светового эха является переменная звезда V838 Единорога.

Анализ наблюдений показал, что световое эхо от Великой вспышки Эты Киля распространяется со скоростями от 10 000 до 20 000 километров в секунду, это рекорд для ударных волн и потоков газа, которые когда-либо наблюдались при крупном взрывном звездном катаклизме, не приводящим к ее разрушению. Такие значения скоростей на два порядка больше, чем значения скоростей оттока газа от горячих сверхгигантов, и в 5–10 раз больше, чем скорость звездного ветра от звезд спектрального класса O или Вольфа-Райе. Больше всего они напоминают выбросы вещества от сверхновых или потоки материи от аккрецирующих компактных объектов, что может помочь разобраться астрономам в процессах, идущих в системе. Предполагается, что наиболее простое объяснение Великой вспышки и наблюдаемых ее последствий заключается во взаимодействии трех звезд, две из которых слились в одну крупную, породив мощный выброс материи и ударные волны. 

Эта Киля считается нестабильной системой, и, по предположениям ученых, может взорваться как сверхновая в ближайшие полмиллиона лет, но, возможно, и намного раньше. Более ранние наблюдения показывают, что некоторые звезды, перед тем как превратиться в сверхновые, переживают подобные эруптивные процессы всего за несколько лет или десятилетий до момента взрыва, поэтому более достоверных оценок времени жизни Эты Киля астрономы пока не могут дать.

Ранее мы рассказывали о том, как была обнаружена рекордно далекая сверхновая типа Ia, каким образом взрывы сверхновых раскрыли роль «центральных машин» в гамма-всплесках и как выглядят 15 лет жизни остатка сверхновой.

Александр Войтюк