«Спектр-РГ» впервые увидел «огненный шар» новой звезды

Астрономы подтвердили существование «огненного шара» из разлетающегося вещества, возникающего во время вспышки новых звезд и видимого как рентгеновская вспышка, предшествующая оптической вспышке. Это удалось сделать в ходе наблюдений рентгеновского телескопа eROSITA космической обсерватории «Спектр-РГ» за вспышкой Новой Сетки в 2020 году. Статья опубликована в журнале Nature.

Вспышка новой представляет собой резкое увеличение светимости некоторых звезд и происходит в тесных двойных системах, которые содержат белый карлик и обычную звезду. В таких системах белый карлик перетягивает на себя вещество звезды-компаньона, которое скапливается в его внешнем слое, что сопровождается увеличением температуры. В какой-то момент в таком слое запускаются неуправляемые реакции слияния ядер водорода в гелия, что приводит к мощной вспышке, охватывающей весь карлик, но не разрушающей его — происходит лишь выброс части вещества из внешнего слоя. В дальнейшем карлик вновь начнет накопление водорода вблизи своей фотосферы и вспышка повторится вновь через десятки или тысячи лет. 

Теория предсказывает, что после того, как во внешнем слое белого карлика начнутся реакции синтеза, должна наблюдаться фаза «огненного шара», которая будет выглядеть как короткий яркий всплеск мягкого рентгеновского излучения, прежде чем новая станет видимой в оптическом диапазоне. Однако до сих пор это явление не удавалось зарегистрировать, хотя первоначально оно было предсказано 30 лет назад.

Группа астрономов во главе с Оле Кенигом (Ole König) из Астрономического института Университета Эрлангена—Нюрнберга сообщила, что впервые пронаблюдала «огненный шар» новой. Это было сделано в ходе наблюдений за Новой Сетки, вспыхнувшей 15 июля 2020 года, рентгеновским телескопом eROSITA, установленным на борту космической обсерватории «Спектр-РГ», когда тот вел второй обзор всего неба. Вспышка была отнесена к классическим новым и произошла в катаклизмической переменной типа VY Скульптора, которая содержит He/N-белый карлик и находится на расстоянии 8,2 тысяч световых лет от Солнца.

Вспышка рентгеновского излучения началась за 11 часов до девятикратного увеличения яркости новой в оптическом диапазоне и длилась менее 8 часов. При этом спектр вспышки можно описать моделью атмосферы белого карлика, разогретой до 327 тысяч кельвинов, а масса карлика была оценена в 0,98 массы Солнца, что достаточно много. Таким образом, существование рентгеновских вспышек теперь подтверждено наблюдательно, ожидается, что eROSITA сможет обнаружить еще несколько подобных событий в ходе своей дальнейшей работы. 

Ранее мы рассказывали о том, как данные eROSITA позволили отыскать в гало Млечного Пути остаток сверхновой и связать пузыри Ферми с активностью сверхмассивной черной дыры.

Александр Войтюк