ALMA увидела пролет молодого звездного объекта вблизи молодой двойной системы
Астрономы благодаря системе радиотелескопов ALMA и другим наземным телескопам открыли редкое событие пролета молодого звездного объекта вблизи молодой двойной системы Z Большого Пса. Это привело к образованию длинной нитевидной структуры из газа и пыли, образованной за счет приливного взаимодействия околозвездного диска с объектом. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.
Результаты численных моделирований процессов звездообразования предсказывают, что происходящие в скоплениях и кратных звездных системах тесные сближения молодых звездных объектов могут оказывать заметное влияние на структуру околозвездных дисков, в частности искривить их или создать спиральные рукава. Подобные явления наблюдались не раз напрямую, однако полученные данные были неубедительными, поэтому такие события до сих пор продолжали оставаться на уровне теоретических предсказаний.
Группа астрономов во главе с Рубинг Донгом (Ruobing Dong) из Университета Виктории в Канаде сообщила о случае регистрации пролета звезды сквозь молодую звездную систему Z Большого Пса. Открытие было сделано в ходе анализа данных наблюдений за системой при помощи систем радиотелескопов ALMA и VLA, а также оптических телескопов обсерваторий Кека, VLT и «Субару».
Z Большого Пса представляет собой двойную систему из звезд до главной последовательности, расположенная в 3669 световых годах от Солнца, в звездной ассоциации Большого Пса R1. Одна из звезд системы (с массой примерно равной Солнцу) была отнесена к фуорам, вторая (с массой примерно равной 5 массам Солнца) — к эксорам, они обращаются вокруг общего центра масс по круговой орбите. Возраст системы был оценен в миллион лет, она окружена крупным околозвездным диском, простирающимся примерно на 1500 астрономических единиц.
В системе выделяется необычная деталь — длинная (около 2 тысяч астрономических единиц) нитевидная структура (стример) из газа и пыли, происхождение которого было давней загадкой. Выдвигались различные гипотезы, такие как стенка полости, созданная оттоком молекулярного газа из системы, спиральный рукав, созданный гравитационной нестабильностью или остаток захваченного маломассивного облака.
В новой работе исследователи предложили другую версию — стример является результатом приливного взаимодействия околозвездного диска с молодым звездным объектом, недавно пролетевшим вблизи Z Большого Пса, который представляет собой точечный источник излучения на конце стримера, на расстоянии 4700 астрономических единиц от двойной системы. Результаты проведенных моделирований подтвердили жизнеспособность этой идеи.
Ученые отмечают, что существуют альтернативные объяснения природы стримера. В частности, это может быть головная ударная волна, возникающая при движении сгустка из газа и пыли, который был выброшен из-за динамических взаимодействий со звездами и/или другими сгустками, или же результат турбулентной фрагментации в волокнистых гигантских молекулярных облаках. Однако сценарий пролета представляется наиболее верным объяснением.
Исследователи надеются открыть другие системы, подобные Z Большого Пса, что позволит лучше оценить роль сближений с другими звездами в эволюции протопланетных дисков. В частности, интересно проверить гипотезу о том, что подобные события могут вызывать вспышки аккреции вещества на молодую звезду.
Ранее мы рассказывали о том, как телескоп ALMA проследил за движением околозвездных дисков в двойной системе.
Александр Войтюк
Однако открытие еще предстоит подтвердить
Астрономы обнаружили кандидата во вспышку сверхновой типа Ia с двойной детонацией — им стала сверхновая SN 2022joj, обнаруженная в 2022 году. Предполагается, что детонация внешней тонкой гелиевой оболочки белого карлика повлекла за собой вторичную детонацию ядра. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Вспышки сверхновых типа Ia возникают, когда на белом карлике из-за превышения по массе предела Чандрасекара происходит термоядерный взрыв. Такая ситуация может возникнуть, когда белый карлик аккрецирует вещество звезды-компаньона в двойной системе или при слиянии двух белых карликов. В астрономии такие сверхновые играют важную роль, помогая определять расстояния до далеких галактик и выступая как источники большинства элементов группы железа (от титана до цинка), встречающихся во Вселенной. Группа астрономов во главе с Эстефанией Падильей Гонсалес (Estefania Padilla Gonzalez) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре опубликовала результаты анализа данных фотометрических и спектроскопических наблюдений наземных и космических телескопов за необычной сверхновой SN 2022joj типа Ia, которая была обнаружена наземной системой телескопов ZTF 8 мая 2022 года. Галактикой-хозяином сверхновой стала небольшая карликовая галактика, расположенная на расстоянии 105,2 мегапарсек от Солнца. В отличие от других сверхновых типа Ia, SN 2022joj демонстрировала исключительно красный цвет, начиная с одиннадцатого дня вспышки и до момента достижения максимальной яркости, в дальнейшем поток излучения стал смещаться к синему концу спектра. Сравнение кривой блеска и спектров SN 2022joj с различными моделями сверхновых выявило хорошее согласование с моделью двойной детонации. В ней углеродно-кислородный белый карлик с массой до предела Чандрасекара накапливает вблизи своей поверхности гелий в достаточном количестве, чтобы в гелиевой оболочке произошла детонация, порождающая ударную волну, которая, в свою очередь, инициирует детонацию ядра карлика. Такая картина может иметь место для белых карликов, аккрецирующих вещество звезды-компаньона, или для случая слияния углеродно-кислородного белого карлика с маломассивным гелиевым белым карликом. В случае SN 2022joj данные наблюдений вписываются в модель двойной детонации с массой белого карлика околосолнечной массы, обладающего тонкой гелиевой оболочкой с массой 0,01-0,02 массы Солнца. Применимость модели толстой гелиевой оболочки (более 0,05 массы Солнца) оказалась хуже. Раннее покраснение вспышки в этом случае можно объяснить образованием элементов группы железа во внешней оболочке белого карлика. Однако идея о том, что SN 2022joj действительно можно отнести к сверхновой типа Ia с двойной детонацией, нуждается в дополнительном подтверждении новыми моделированиями, так как есть несоответствия. В частности, модели предсказывают яркие эмиссионные линии [Ca II] в спектре, в то время как в спектре SN 2022joj наблюдается сильное излучение [Fe III]. Ранее мы рассказывали о том, как сверхновая 1181 года вписалась в модель слияния двух белых карликов.