Вчені вперше пов’язали термоядерні реакції білих карликів із зоряними вибухами

Астрономи вперше отримали детальне зображення вибухів нових зірок, які раніше вважалися простими сферичними спалахами світла. Спостереження за допомогою телескопа CHARA Array у Каліфорнії показали складні процеси: перпендикулярні струмені газу, запізнілі виверження та взаємодії, що охоплюють цілі зоряні системи. Це відкриття змінює уявлення про природу нових і перетворює їх на лабораторії екстремальної фізики.

Нова виникає у подвійних системах, де білий карлик — надщільне тіло розміром із Землю, але з масою Сонця — накопичує водень від зірки-компаньйона. Коли речовини стає достатньо, відбувається термоядерний вибух. Використовуючи інтерферометрію, яка поєднує шість телескопів і створює апертуру 330 метрів, дослідники спостерігали дві події 2021 року: швидку нову V1674 Her­culis і повільну V1405 Cas­siopeiae.

Зображення показують утворення двох чітких, перпендикулярних потоків газу, позначених зеленими стрілками. Панель праворуч показує художнє зображення вибуху. Джерело: CHARA Array

V1674 Her­culis стала найшвидшою новою з коли-небудь зафіксованих — її яскравість досягла максимуму менш ніж за 16 годин. Уже через два дні CHARA показав не сферу, а дві перпендикулярні течії газу, що зіткнулися, породивши потужні ударні хвилі. Їхнє гамма-випромінювання підтвердив телескоп NASA Fer­mi, довівши, що воно виникає з внутрішніх зіткнень у хмарі уламків.

Інша подія, V1405 Cas­siopeiae, розвивалася значно повільніше: максимум яскравості настав через 53 дні. На цьому етапі не було видно розширеної оболонки, що пояснили фазою «спільної оболонки», коли білий карлик поглинає компаньйона і формує загальну атмосферу, перш ніж газ викидається в космос.

За словами дослідників, отримані дані дозволяють вперше пов’язати термоядерні реакції на поверхні білих карликів із геометрією викинутого матеріалу та високоенергетичним випромінюванням. Це відкриття показує, що нічне небо є динамічною ареною зоряних катаклізмів, а не статичним фоном.