«Невозможный» взрыв! В конце концов, двойная звезда Эта Киля (Eta Carinae) существовать уже теоретически не должна, ибо 170 лет назад она пережила взрыв сверхновой. Во всяком случае, все выглядит именно так. Тем не менее, звезда выдержала этот мегавзрыв. Почему? Похоже, астрономам удалось докопаться до причины. Они считают, что тогда в этой системе существовал и третий звездный партнер, слившийся с Эта Киля и сделавший этот взрыв столь «невозможным».
Мощная шоковая волна: взрыв звездной системы Эта Киля был столь же мощным, как взрыв сверхновой. Тем не менее, звезда выжила. © Gemini Observatory/AURA/NSF, Lynette Cook
Это стало драматическим космическим событием. Примерно 170 лет назад ничем особым не выделявшаяся звезда Эта Киля пережила драматический взрыв. И он превратил звезду, находящуюся на удалении в 7500 световых лет, в период с 1837 по 1859 год второй по яркости звездой на ночном небосводе. При этом взрыве в космос было выброшено вещество, соответствующего десяти солнечным массам, и оно сегодня образует гантелеобразную туманность Гомункул.
Звезда, которая не хотела умирать
Но вот что странно: исторический взрыв выделил такое количество энергии, которое может выделяться только при взрыве сверхновой. Но при этом звезда обычно полностью разрушается, от нее остается лишь нейтронная звезда или черная дыра. Но только не в случае с Эта Киля. Создается впечатление, что после мегавзрыва полностью уцелели обе звезды двойной системы – гигантская звезда примерно в 90 солнечных масс и ее меньший партнер примерно в 30 солнечных масс.
Как такое вообще возможно? До сих пор это оставалось загадкой. Хотя астрономы 19 столетия и зафиксировали взрыв, их телескопы были все же недостаточно мощными для того, чтобы показать им подробности. Сегодня же в распоряжении исследователей имеются соответствующие инструменты, но световые сигналы взрыва уже давно пролетели мимо нашей Земли, затерявшись в бесконечности. Или все же не так?
Световые сигналы с опозданием
Космическое везение позволило астрономам совершить «путешествие во времени» к моменту взрыва. Это стало возможным благодаря эффекту, когда часть лучей от той катастрофы была отражена межзвездными облаками, что обеспечило их отбрасывание то в одну, то в другую сторону. И теперь такое «световое эхо» достигло и Земли, предоставив возможность Натану Смиту и его коллегам из Аризонского университета осуществить его анализ, использовав для этого самые современные телескопы.
«Световое эхо представляет собой замечательный эквивалент путешествия во времени», - говорит Смит. - «Оно дает нам шанс для решения загадки этого мистического звездного извержения». Одновременно исследователи могут сравнивать информацию из запаздывающего эха с материалом, выброшенном при взрыве, из которого образовалась туманность Гомункул.
Выброшенный при взрыве материал образовал гантелевидную туманность Гомункул. © N. Smith (U. Arizona)/ NASA
Откуда взялась энергия?
Новый анализ принес и новые сведения: взрыв Эта Киля выбросил материал со скоростью от 150 до 600 километров в секунду в космос, но часть материала разлеталась на более высоких скоростях – от 10 до 20 тысяч километров в секунду. «Такие высокие скорости мы можем наблюдать только при взрывах сверхновых, когда звезда разрушается», - продолжает Смит. Это подтверждает, что тогдашняя катастрофа действительно оказалась поистине грандиозной.
Но что же это был за взрыв? И как Эта Киля удалось его выдержать? «Что-то должно было тогда за короткий отрезок времени закачать в звезду огромное количество энергии», - объясняет Смит. - «Самым простым объяснением этого могла бы стать шоковая волна, вышедшая из звезды и разогнавшая материал до таких высоких скоростей».
Слияние с третьим в связке
Решением загадки могло бы стать объяснение о сплавлении главной звезды Эта Киля с третьим, сегодня уже не существующим партнером, объясняют астрономы. Они считают, что до большого взрыва две массивные звезды обращались вокруг друг друга на близком расстоянии, а звезда поменьше – в некотором отдалении. Постепенно обе внутренние звезды сблизились настолько, что одна начала засасывать материал другой.
Предыстория и этапы взрыва системы Эта Киля. © NASA, ESA, and A. Feild (STScI)
Со временем от одной из двух внутренних звезд осталось лишь гелиевое ядро, в то время как ее партнер превратился в настоящую звезду-монстра с массой, равной ста солнечным. После этого возникла гравитационная турбулентность, которая выталкивала «обсосанное» звездное ядро от большой звезды, в то время как бывшая внешняя звезда притягивалась все ближе. И это стало причиной катастрофы: бывшая внешняя звезда обрушилась в объятия звезды-монстра, что и вызвало взрыв.
Вследствие слияния образовалось достаточно материала и энергии, чтобы, несмотря на выброс материи в объеме примерно десяти масс Солнца, сохранить звезду, как таковую. В результате остались большая звезда, возникшая в результате взрывного слияния, и звездное ядро, которое тогда было выброшено со своего места.
