Галактическая бомба замедленного действия: учёные обнаружили сверхмассивный дуэт белых карликов на пороге коллапса

05.04.2025 22:01:00 | iXBT.com

Астрономы обнаружили в Млечном Пути уникальную «тикающую бомбу» — двойную систему WDJ181058.67+311940.94, где два белых карлика общей массой в 1,56 солнечных стремительно сближаются, нарушив критический порог стабильности. Эти сверхплотные «звёздные останки», расположенные в 160 световых годах от Земли, преодолели рубеж в 1,4 массы Солнца — предел, после которого объект такого типа не может существовать без коллапса. Открытие, сделанное с помощью Очень Большого Телескопа в Чили и космической обсерватории «Хаббл», не только подтверждает теорию двойных систем как предшественников сверхновых, но и даёт ключи к калибровке этих объектов, используемых для измерения расширения Вселенной.

Момент формирования выбросов после взрыва двойной системы. Слева — плотность вещества после взрыва, справа — распределение элементов. В плоскости орбиты (верхние кадры) видна асимметрия — след колоссальной энергии. Тяжёлые элементы, включая никель-56, формируют полусферу вокруг остатков второго белого карлика. Это искажение объясняет тусклое свечение таких сверхновых. Источник: Nature Astronomy, 1-11. DOI: 10.1038/s41550-025-02528-4

Звёзды завершают полный оборот вокруг друг друга за 14 часов, а расстояние между ними сопоставимо с удвоенной дистанцией от Земли до Луны. Энергия гравитационных волн ежесекундно сокращает их орбиту на доли микрона. Расчёты показывают: через 22 млрд лет, когда период обращения достигнет 30 секунд, менее массивный компонент (треть веса системы) начнёт «перекачивать» гелий на соседа. Это спровоцирует двойной взрыв — сначала в гелиевой оболочке, затем в углеродно-кислородном ядре, — который разнесёт обе звезды, высвободив энергию триллиона водородных бомб.

Вспышка будет в 200 тысяч раз ярче Юпитера, но тусклее типичных сверхновых из-за малого количества радиоактивного «топлива» — никеля-56 (всего 10% солнечной массы). Однако главный прорыв — решение загадки «недостающих тяжёлых пар». Обнаружение системы в «ближнем космосе» (менее 0,02% диаметра Галактики) позволило рассчитать: подобные пары рождаются 6 раз каждые 10 тысяч лет, а взрываются 4 раза за 100 тысяч лет. Хотя этого недостаточно для объяснения всех сверхновых типа Ia (прогноз — 2600 случаев за тот же период), сценарий двойной детонации перешёл из гипотетического в подтверждённый.

Для заполнения оставшегося пробела учёные ждут данных от проекта LISA — группы спутников, которые с 2030-х годов будут ловить «рябь» пространства-времени от сближающихся компактных объектов. Параллельно анализ информации с телескопа Gaia, создавшего трёхмерную карту миллиарда звёзд, может выявить скрытые аналоги WDJ181058.67+311940.94. Их поиск осложнён сверхкороткими орбитами — существующие алгоритмы зачастую пропускают системы с периодом меньше часа. Модернизация методов обработки данных станет следующим шагом в расшифровке звёздного жизненного цикла — от сжимающихся ядер до финальных катаклизмов.

Подробнее