Спостерігаючи за Малою Магеллановою Хмарою — галактикою-супутником Чумацького Шляху — команда астрономів зафіксувала надзвичайно яскравий рентгенівський спалах і виявила рідкісну подвійну систему, що складається із зірки типу Be та білого карлика. Раніше таку яскраву подію дослідники спостерігали всього раз.
Дві найбільші галактики-супутники Чумацького Шляху – Магелланови Хмари – взаємодіють один з одним і нашою Галактикою протягом семи мільярдів років. Велика Магелланова Хмара приблизно в десять разів масивніша за Малий, проте саме в ньому група астрономів на чолі з вченими з Університету штату Пенсільванія (США) спостерігала яскравий рентгенівський спалах від джерела CXOU J005245.0-722844.
Таким чином, автори наукової роботи, представленої в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, змогли виявити рідкісну подвійну систему з білого карлика та зірки типу Be.
Зірки типу Be це дуже гарячі, масивні світила. Через величезну швидкість їх обертання, навколо них утворюються газові диски, здатні взаємодіяти з компаньйоном у подвійній системі. Ця взаємодія призводить до різноманітних астрономічних явищ, включаючи рентгенівські спалахи.
Зазвичай у таких системах компаньйонами виступають нейтронні зірки чи чорні дірки, проте у разі, як встановили астрономи, компаньйоном став білий карлик. Це сьомий відомий випадок такої пари, що робить відкриття особливо цінним для розуміння еволюції зірок та подвійних систем.
За допомогою рентгенівської орбітальної обсерваторії Swift астрономи зафіксували спалах завдовжки менше ніж 16 днів. Подія перевищила межу Еддінгтона – такий поріг потужності електромагнітного випромінювання, що виходить з надр зірки, при якій тиск цього випромінювання достатньо для компенсації ваги оболонок зірки. Інакше кажучи, за нього зірка перебуває у стані рівноваги: не стискується і розширюється. Перевищення межі веде до втрати світилом речовини із зовнішніх шарів.
Проаналізувавши спектр, команда з’ясувала, що джерело випромінювання характерне для білих карликів: на поверхні цих зірок спостерігаються термоядерні спалахи, що виникають при накопиченні достатньої кількості матеріалу, що аккрекується.
Потім астрономи провели додаткові спостереження в оптичному та ультрафіолетовому діапазонах за допомогою телескопів OGLE та ATLAS і виявили короткочасне збільшення яскравості зірки, що збігається за часом із рентгенівським спалахом. Отримані дані надали нові докази того, що спалах пов’язаний з термоядерними процесами на поверхні білого карлика.
Дослідники також з’ясували, що орбітальний період системи скоротився з 17,55 до 17,14 днів за кілька років до спалаху. Це свідчить про динамічні зміни в системі, які пов’язані з накопиченням матеріалу на білому карлику перед спалахом: у міру зростання його маси обертання тіла природно сповільнювалося.
Раніше астрономи спостерігали лише один схожий спалах у системі MAXI J0158-744, який стався через термоядерний вибух на білому карлику в парі з зіркою Be. Ці надзвичайно рідкісні події дають змогу вивчати процеси акреції та вибухів в екстремальних умовах. Відкриття також допомагає пояснити походження ультраяскравих рентгенівських джерел, які спостерігаються в інших галактиках.
Команда планує продовжити спостереження за CXOU J005245.0-722844, щоб зрозуміти, як часто відбуваються такі спалахи та які механізми до них призводять. Подальші дослідження, на думку авторів наукової роботи, допоможуть у вивченні еволюції зірок, а й у вдосконаленні моделей космічних катастрофічних подій, що формують і перетворюють галактики.