За допомогою телескопа SMARTS астрономам вдалося ідентифікувати першу відому подвійну систему зірок, що зіллються та спровокують спалах кілонової. На це вказують орбіти нейтронної зірки CPD-29 2176 та її компаньйонки, зорі типу B(e). Система знаходиться на відстані 11 400 світлових років від нас, а на злиття слід чекати у наступні кілька мільйонів років. Про відкриття вчені повідомили у статті, опублікованій у журналі Nature.
CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / Spaceengine / M. Zamani
Що знайшли вчені?
Злиття нейтронних зірок — масивних, але компактних залишків світил, що пережили колапс, — можуть супроводжуватися яскравим спалахом, що називають кілоновою. Вони дуже цікаві астрономам, адже є одним із небагатьох спостережуваних явищ, у ході яких синтезуються важкі елементи. Злиття нейтронних зірок відповідальні за появу у Всесвіті таких елементів як золото, уран і платина, що утворюються в процесі швидкого захоплення нейтронів (r-процес). І завдяки спостереженням космічної рентгенівської обсерваторії «Чандра», а також наземного комплексу телескопів SMARTS, команді астрономів вдалося знайти систему з двох зірок, які у ході своєї еволюції також породять кілонову внаслідок злиття.
Що це за зорі?
Система отримала назву CPD-29 2176 та складається з нейтронної зірки та зорі класу B(e), що знаходяться на відстані приблизно 11 400 світлових років від нас. Першою ще у 2019 році вдалося ідентифікувати нейтронну зорю, тоді як пізніші спостереження за допомогою SMARTS викрили астрономам її компаньйона. Вони обертаються одна навколо одної трохи менше ніж за 60 днів та проіснують у такому стані ще принаймні мільйон років, після чого вони почнуть зближатися, нейтронна зоря почне забирати на себе матеріал сусідки, перетворивши її також на нейтронну зірку. Таким чином вони утворять подвійну систему, яка завершить своє існування злиттям зі спалахом кілонової.
Інфографіка еволюції системи, де з пари масивних зірок, що сформувалися у подвійній системі, одна вже стала нейтронною зорею, а інша лише чекає перетворення на неї. Наразі астрономи спостерігають 5 стадію, на якій нейтронна зоря починає забирати на себе матеріал сусідки, наближаючи її до колапсу. На 6 стадії вони разом утворять подвійну систему з нейтронних зірок та, наближаючись по спіралі, зіллються, спалахнувши кілоновою.
CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / P. Marenfeld
Моделювання показує, що перетворення CPD-29 2176 на нейтронну зірку не викинуло з системи її компаньйонку завдяки тому, що практично не пережила спалаху наднової під час колапсу, віддавши частину своєї маси сусідній зірці. Астрономи сподіваються, що їхнє дослідження допоможе краще зрозуміти не лише еволюційні процеси, які переживають світила, а і фізику спалахів кілонових.
Вперше гравітаційні хвилі від злиття нейтронних зірок, а затим і спалах кілонової, зареєстрували у 2017 році за допомогою гравітаційних обсерваторій LIGO, VIRGO. За подією також стежив і «Габбл», що допоміг побачити післясвітіння від злиття.