Астрономи отримали перше зображення з високою роздільною здатністю білого карлика, який активно поглинає матеріал із сусідньої зірки-компаньйона. Використовуючи космічний рентгенівський поляриметр NASA IXPE, команда Массачусетського технологічного інституту спостерігала за системою EX Hydrae, розташованою за 200 світлових років від Землі, відкриваючи подробиці бурхливої взаємодії між цими зірками. Відкриття дає важливу інформацію про поведінку «проміжних полярних» подвійних систем, в яких мертва зірка агресивно поглинає свого сусіда.
Динаміка зоряного канібалізму
EX Hydrae складається з білого карлика, щільного залишку зірки, схожої на Сонце, і його жертви, яка обертається навколо нього кожні 98 хвилин. Магнітне поле білого карлика витягує матеріал із його зірки-компаньйона, створюючи стовп перегрітого газу висотою близько 3200 кілометрів. Ця колона руйнується на білому карлику, вивільняючи інтенсивне рентгенівське випромінювання.
Масштаб значний : радіус стовпця становить майже половину радіуса самого білого карлика, тобто значна частина матеріалу зірки-компаньйона безпосередньо поглинається. Команда також підтвердила, що рентгенівське випромінювання відбивається від поверхні білого карлика, перш ніж розсіюватися, явище, яке було передбачено, але ніколи раніше не спостерігалося.
Чому це важливо: акреційні диски та магнітні поля
Білі карлики знаходяться наприкінці зоряної еволюції і можуть піти двома шляхами до своєї смерті: або вибухнути як наднова типу Ia, або повільно охолоджуватися, щоб стати чорним карликом. Ключова відмінність між цими двома шляхами полягає в тому, як білий карлик отримує масу від своєї зірки-компаньйона.
Проміжні поляри, такі як EX Hydrae, належать до унікальної категорії, де магнітне поле недостатньо сильне, щоб утворити повний акреційний диск (вихор викраденої матерії) навколо білого карлика, але достатньо сильне, щоб рухати матеріал до полюсів. Цей процес створює «акреційну завісу» – злив зоряного матеріалу зі швидкістю мільйонів кілометрів на годину. Зіткнення матеріалу, що падає, створює турбулентні газові стовпи з температурами в мільйони градусів, які випромінюють рентгенівське випромінювання.
Потужність рентгенівської поляриметрії
Космічний корабель IXPE виміряв поляризацію рентгенівського випромінювання, випромінюваного EX Hydrae, який показав напрочуд високий ступінь поляризації (8%). Це означає, що хвилі випромінювання були спрямовані в певному напрямку, що підтверджує наявність магнітного поля та інтенсивного потоку енергії.
«Ми показали, що рентгенівська поляриметрія може бути використана для отримання детальних вимірювань геометрії акреції білого карлика», — сказав Шон Гундерсон, керівник групи в MIT.
Ця техніка забезпечує більш чітке зображення екстремального середовища навколо білого карлика, ніж традиційні телескопи, які часто бачать лише слабку точку на небі. Аналізуючи поляризацію, вчені можуть реконструювати внутрішню, найбільш енергетичну область системи.
Майбутні перспективи: розуміння наднових
Дослідницька група планує розширити своє дослідження на інші системи білих карликів, щоб краще зрозуміти, як ці зірки зрештою вибухають як наднові типу Ia. Ці наднові мають вирішальне значення для вимірювання космічних відстаней, тому розуміння факторів, які призводять до їх вибухів, є життєво важливим для картографування Всесвіту.
Дослідження зоряних вампірів дає пряме розуміння насильницьких останніх стадій зоряних систем, проливаючи світло як на їхню безпосередню поведінку, так і на їх остаточну долю.
