Вчені відкрили новий механізм походження вибухів наднових

Астрономи Массачусетського технологічного інституту (MIT) вперше дослідили внутрішню область подвійної зоряної системи, де білий карлик поглинає матеріал від більшої зірки. Завдяки спостереженням космічної обсерваторії Imag­ing X‑ray Polarime­try Explor­er (IXPE), дослідники змогли виміряти поляризацію рентгенівського випромінювання, відкривши нові деталі процесів, що відбуваються в найгарячішій зоні навколо мертвих зірок.

Imag­ing X‑ray Polarime­try Explor­er (IXPE)

Об’єкт дослідження — система EX Hydrae, розташована за 200 світлових років від Землі. Вона належить до класу так званих «інтермедіатних полярів» — пар, у яких білий карлик із потужним магнітним полем «висмоктує» матеріал із компаньйона, утворюючи навколо себе акреційний диск. Цей процес супроводжується випромінюванням рентгенівських променів, які несуть інформацію про геометрію та фізичні умови поблизу поверхні зорі.

У ході семиденних спостережень IXPE зафіксував ступінь поляризації близько 8% — значно вищий, ніж прогнозували теоретичні моделі. Аналіз показав, що джерелом випромінювання є колона розпеченого газу заввишки близько 3 200 км, яка простягається від поверхні білого карлика вгору. Цей газ, який падає зі швидкістю мільйонів кілометрів на годину, стикається з попередніми шарами речовини, створюючи своєрідний «трафік-джем» плазми — область екстремальної температури понад десятки мільйонів градусів.

Ще одне відкриття — рентгенівські промені відбиваються від поверхні білого карлика, перш ніж вирватися у космос. Це пояснює, чому напрямок поляризації виявився перпендикулярним до осі газового стовпа. Вперше вдалося експериментально підтвердити, що поверхня білого карлика активно впливає на форму та напрям рентгенівського випромінювання.

«Рентгенівська поляриметрія дозволила нам побачити найенергійнішу частину системи», — зазначила співавторка дослідження, аспірантка Сваті Раві. За словами керівника роботи Шона Гандерсона, ця методика відкриває шлях до дослідження інших акреційних білих карликів — об’єктів, які можуть зрештою перетворитися на нові або наднові зірки типу Ia, що відіграють ключову роль у вимірюванні розмірів Всесвіту.

Прогресивне дослідження не лише розкриває структуру одного з найекстремальніших середовищ у космосі, але й допомагає краще зрозуміти, як еволюціонують зорі й звідки беруться вибухи наднових, які формують хімічну історію нашої галактики.