Космический телескоп Кеплер был разработан для поиска экзопланет путём обнаружения звёзд, тускнеющих при прохождении планет на фоне их поверхности.
К счастью, этот дизайн делает его идеальным для обнаружения других астрономических переходных процессов или объектов, которые становятся ярче или тусклее с течением времени.
В результате новых поисков в архивных данных от Кеплера выявлен необычный супер-взрыв ранее неизвестной карликовой новой звезды. Менее чем за сутки система стала ярче в 1600 раз, а затем её свет медленно угас.
Рассматриваемая звёздная система состоит из белого карлика и его спутника - коричневого карлика, масса которого составляет приблизительно одну десятую часть от массы его компаньона.
Белый карлик - это оставшееся ядро от стареющей солнцеподобной звезды, содержащее приблизительно столько же вещества, сколько и наше Солнце, при этом оно вмещено в шар размером с Землю.
Коричневый карлик - это объект с массой от 10 до 80 Юпитеров, который слишком мал для поддержания ядерного синтеза.
Коричневый карлик вращается вокруг белого карлика с периодом 83 минуты на расстоянии всего 400000 км – примерно такое же расстояние от Земли до Луны.
Звёзды расположены настолько близко друг к другу, что сильная гравитация белого карлика отрывает вещество от коричневого карлика, высасывая его, как вампир. Притягиваемая материя образует диск, движущийся по спирали к белому карлику (аккреционный диск).
Это чистая случайность, что Кеплер был направлен на данную систему в момент супер-взрыва, увеличившего её яркость более чем в 1000 раз.
Фактически, Кеплер является единственным инструментом, способным зафиксировать такое событие. Быстрый темп наблюдений Кеплера, осуществляющего сбор данных каждые 30 минут, имел решающее значение, чтобы уловить каждую деталь этой вспышки.
Данное событие оставалось скрытым в архиве Кеплера до тех пор, пока его не обнаружила группа учёных, возглавляемая Райаном Ридден-Харпером из Научного института космического телескопа (STScI), Балтимор, и Австралийского национального университета, Канберра.
"В некотором смысле, мы обнаружили эту систему случайно. Мы не искали супер-вспышку специально. Мы искали данные по транзитам планет", - сообщает Ридден-Харпер.
Кеплер последовательно запечатлел всё событие, наблюдая медленное увеличение яркости, за которым последовал быстрый скачок. Хотя внезапное усиление яркости предсказывается теориями, причина медленного старта остается загадкой.
Стандартные теории физики аккреционных дисков не предполагают это явление, которое впоследствии наблюдалось в двух других супер-вспышках карликовых новых звёзд.
"Эти вспыхнувшие карликовые системы изучались десятилетиями, поэтому обнаружить что-то новое довольно сложно, - объясняет Ридден-Харпер. - Мы наблюдаем аккреционные диски повсюду - от молодых формирующихся звёзд до сверхмассивных чёрных дыр, поэтому нам важно понять их природу".
Теории предполагают, что супер-взрыв инициируется в тот момент, когда аккреционный диск достигает критической точки.
По мере накопления материала диск увеличивается в размерах, пока его внешний край не начинает испытывать гравитационный резонанс с вращающимся по орбите коричневым карликом. Это может вызвать тепловую нестабильность, приводящую к перегреву диска.
Действительно, наблюдения показывают, что температура диска повышается примерно с 2700-5300° C в его нормальном состоянии до максимума - 9700-111700° C в момент супер-вспышки.
Такой тип карликовой новой системы встречается относительно редко, известно всего около 100 подобных систем. Могут проходить года и десятилетия между вспышками в таких системах, что затрудняет их обнаружение.
"Открытие этого объекта вселяет надежду на выявление ещё более редких событий, скрытых в накопленных данных от телескопа Кеплер", - говорит соавтор исследования Армин Рест из Института космического телескопа (STScI).
Группа учёных планирует продолжить извлечение данных от Кеплера, а также данных от другого охотника за экзопланетами TESS в поисках других переходных процессов в космосе.
"Непрерывные наблюдения этих динамических звёздных систем с помощью Кеплера и TESS позволяют нам изучать самые первые моменты вспышек, ту временную область, которую почти невозможно зафиксировать наземными обсерваториями", - сообщает Питер Гарнавич из Университета Нотр-Дам в Индиане.
Данная работа опубликована в выпуске "Ежемесячных уведомлений Королевского астрономического общества" от 21 октября 2019 года.
Источник: https:// www.nasa.gov/ feature/ goddard/ 2020/ nasas-kepler-witnesses -vampire-star-system -undergoing-super-outburst