Рождение светила. В ближайшие месяцы учёные обещают вспышку новой звезды

15 апреля 2024, 11:12

Вспышка будет настолько яркой, что несколько суток после взрыва звезду будет отлично видно на ночном небосклоне / Getty Images

Informburo.kz публикует материалы "Русской службы BBC News".

Пока мир следил за полным солнечным затмением 8 апреля, астрономы не спускали глаз с далёкого созвездия Северной Короны. Там на расстоянии около 3 тысяч световых лет от Земли вот-вот должна вспыхнуть новая звезда.

На самом деле Tау Северной Короны (T CrB) – это двойная звёздная система: мёртвый белый карлик и доживающий свой век красный гигант. По расчётам учёных, вскоре они должны осветить ночное небо яркой вспышкой, различимой с Земли даже невооружённым глазом.

Ожидается, что произойдёт это редчайшее космическое явление не позже сентября 2024 года.

Своими глазами увидеть рождение новой звезды – редкая удача, выпадающая не каждому поколению, напоминают в NASA.

Вспышки T CrB происходят с периодичностью около 80 лет, и последний раз это происходило в 1946 году.

"Я весьма взволнован, – признаётся один из руководителей NASA Уильям Джей Кук. – Эта штука похожа на комету Галлея. Та тоже прилетает раз в 75-80 лет, – но новым звёздам журналисты уделяют куда меньше внимания".

Почему учёные так уверены в том, что это произойдёт?

Бинарные системы, состоящие из белого карлика и красного гиганта, под конец жизни нередко сливаются воедино / Иллюстрация Getty Images

В большинстве случаев предсказать появление новых звёзд невозможно, объясняет Кук, но астрономам известно около десятка "повторных новых".

"Повторная – это новая, которая взрывается с какой-то периодичностью, – говорит он. – Tау Северной Короны – как раз одна из таких звёзд".

Но откуда NASA с такой уверенностью знает, что вспышка T CrB произойдёт именно в ближайшие несколько месяцев?

Это вопрос наблюдений и математических расчётов. Например, в последний раз вспышка T CrB наблюдалась в 1946 году – 78 лет назад. То есть время уже подходит.

Есть и другой признак того, что T CrB готовится к взрыву, говорит Кук.

"Мы знаем, что перед тем, как стать новой, примерно на год звезда тускнеет, а Tау Северной Короны начала тускнеть ещё в марте 2023 года, поэтому мы считаем, что она станет новой не позже конца сентября".

От большинства других новых звёзд T CrB отличает именно известная и относительно постоянная периодичность. Именно это делает взрыв звезды таким особенным.

"Учёными открыто немало новых звёзд, но большинство из них, как известно, вспыхивают только один раз. Или с такой периодичностью, что мы понятия не имеем, когда это произойдёт снова", – объясняет Мередит Макгрегор с кафедры физики и астрономии Университета Джонса Хопкинса.

По словам профессора астрономии Университета Висконсин-Мэдисон Ричарда Таунсенда, периодичность вспышек новой звезды может составлять от года до миллионов лет.

Из-за чего происходит вспышка?

Экспертам NASA известно не только то, когда произойдёт взрыв T CrB, но и почему такие взрывы происходят.

Белый карлик T CrB существует в бинарной системе, то есть это одна из двух звёзд, вращающихся вокруг друг друга (точнее – вокруг общего центра масс). Вторая – красный гигант.

Белые карлики обладают массой, сопоставимой с солнечной, но диаметр их примерно в 100 раз меньше, что делает их сравнимыми по размеру с Землёй. Большая масса и небольшой размер вместе дают высокую плотность и очень сильную гравитацию.

Когда красный гигант в системе T CrB выбрасывает вещество, гравитация карлика как бы "подбирает" его, укладывая на своей поверхности. Так происходит годами, пока в очередной раз не накопится какая-то критическая масса и плотность карлика не достигнет своего предела.

"Когда на поверхность белого карлика попадает слишком много вещества, там начинается термоядерная реакция, прямо как в боеголовке, – говорит Кук. – И белый карлик это вещество с себя сбрасывает".

Графика механизма взрыва новой звезды / Иллюстрация Getty Images

Таунсенд объясняет тот же процесс другими словами: когда на T CrB накопится достаточное количество вещества и его температура достигнет нескольких миллионов градусов Цельсия, там запускается реакция ядерного синтеза. С Земли взрыв выглядит хорошо заметной вспышкой, которую многие сейчас с нетерпением и ожидают.

"В поверхностных слоях белого карлика идёт та же реакция, что в солнечном ядре, и она сопровождается выбросом огромного количества энергии", – говорит Таунсенд.

"Благодаря этому выбросу белый карлик на какое-то время затмевает своего красного гиганта-компаньона, и общее излучение обеих звезд – при наблюдении с Земли – увеличивается в тысячу, а иногда и в 100 тысяч раз".

Подобные вспышки помогают экспертам NASA понять, как между звёздами в двойных системах происходит обмен массой с последующим термоядерным взрывом, который происходит, когда белый карлик становится новой звездой.

В случае с Тау Северной Короны этот процесс периодически повторяется.

"Она снова и снова проходит цикл накопления материала от более крупной звезды, – говорит Макгрегор. – Обычно на это уходят тысячи лет, чтобы дойти до момента, когда вы увидите новую звезду. Но Тау Северной Короны, похоже, делает это гораздо быстрее, что делает её исключительной".

Что можно будет увидеть невооруженным глазом?

Так предположительно может выглядеть двойная система красного гиганта и белого карлика для гипотетического наблюдателя со столь же гипотетической соседней планеты / Фото Getty Images

Как сообщает NASA, обычно звёздная система T CrB имеет видимую яркость +10. Но когда произойдёт предстоящий взрыв новой звезды, видимость значительно возрастёт до величины +2, что будет сравнимо по яркости с Полярной звездой.

Когда это произойдёт, T CrB будет хорошо заметна невооружённым глазом.

Тем, кто хочет увидеть новую звезду своими глазами, следует для начала найти на небе созвездие Северная Корона, – небольшую полукруглую дугу вблизи Геркулеса и Волопаса. Именно там вспышка проявится в виде яркой, как будто новой звезды.

Но не следует заблуждаться: на самом деле новая звезда при этом не формируется. T CrB просто становится хорошо различимой с Земли из-за происходящей там ядерной реакции.

"Это звезда, которая уже существует, – объясняет Макгрегор. – Она там была всегда, но для нас это выглядит так, будто внезапно появилась новая звезда, потому что обычно мы не можем её увидеть".

"Белые карлики настолько малы, что невооружённым глазом их не разглядеть. Временно увидеть их нам помогает именно идущая там реакция термоядерного синтеза. Любой сможет выйти ночью из дома и найти её на небосклоне".

Когда яркость T CrB достигнет своего пика, по светимости она может сравняться с Марсом, добавляет Кук. Ожидается, что взрыв будет виден невооружённым глазом как минимум несколько дней, но явление вполне может продлиться и больше недели.

После того как белый карлик избавится от всего накопленного материала красной звезды, на несколько десятилетий T CrB вновь погрузится в безвестность.

«Запрещено копировать, распространять или иным образом использовать материалы Русской службы Би-би-си»