Как она и ее коллеги сообщают в новой статье, опубликованной 12 февраля 2016 г. в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества, они недавно раскрыли загадку, связанную с рентгеновскими лучами — случай, когда рентгеновские лучи присутствуют, когда они не должны был. Необычный главный герой этой загадки — звезда, которая притворяется сверхновой — демонстрирует важность оказаться в нужном месте в нужное время.Так было в мае 2010 года, когда южноафриканский астроном-любитель направил свой телескоп на соседнюю галактику NGC300.
Он обнаружил то, что выглядело как сверхновая — массивная звезда, заканчивающая свою жизнь в сиянии славы.«Большинство сверхновых видны в течение короткого времени, а затем — в течение нескольких недель — исчезают из поля зрения», — сказал Биндер.
После того, как звезда взрывается как сверхновая, она обычно оставляет после себя либо черную дыру, либо так называемую нейтронную звезду — коллапсировавшее ядро ??бывшей звезды с высокой плотностью. Через несколько недель ни один из них не должен стать видимым для Земли. Но эта сверхновая — SN 2010da — все еще была.«SN 2010da — это то, что мы называем« самозванцем сверхновой »- что-то, что первоначально считалось сверхновой, основанной на ярком излучении света, но позже было показано как массивная звезда, которая по какой-то причине демонстрирует эту огромную вспышку активности, "сказал Биндер.
Многие самозванцы сверхновых кажутся массивными звездами в двойной системе — двумя звездами, вращающимися на орбите друг друга. Звездные астрофизики считают, что случайные вспышки самозванца могут быть вызваны возмущениями со стороны его соседа.
Для SN 2010da история, казалось, закончилась до сентября 2010 года — через четыре месяца после того, как она была подтверждена как самозванец — когда Биндер направил рентгеновскую обсерваторию Чандра НАСА на NGC300 и обнаружил нечто неожиданное.«Было как раз такое огромное количество рентгеновских лучей, исходящих от SN 2010da, которые вы не должны видеть, исходящие от самозванца сверхновой», — сказала она.Биндер рассмотрел различные объяснения.
Например, материал короны звезды может попасть в ближайшее пылевое облако. Но это не привело бы к тому уровню рентгеновских лучей, который она наблюдала. Вместо этого интенсивность рентгеновских лучей, исходящих от SN 2010da, соответствовала нейтронной звезде — плотному коллапсирующему остатку ядра сверхновой.«Нейтронная звезда в этом месте была бы удивительной, — сказал Биндер, — поскольку мы уже знали, что эта звезда была самозванцем сверхновой, а не настоящей сверхновой».
В 2014 году Биндер и ее коллеги снова посмотрели на эту систему с помощью Чандры и впервые космического телескопа Хаббла. Они нашли звезду-самозванца и эти загадочные рентгеновские лучи. Основываясь на этих новых данных, они пришли к выводу, что, как и многие другие самозванцы сверхновых, у SN 2010da, вероятно, есть спутник.
Но, в отличие от любой другой двойной двойной звезды-самозванца, о которой сообщалось на сегодняшний день, SN 2010da, вероятно, находится в паре с нейтронной звездой.«Если компаньон этой звезды действительно является нейтронной звездой, это будет означать, что нейтронная звезда когда-то была гигантской массивной звездой, которая в прошлом пережила свой собственный взрыв сверхновой», — сказал Биндер. «Тот факт, что это событие сверхновой не вытеснило другую звезду, которая в 20-25 раз больше массы нашего Солнца, делает эту двойную систему невероятно редким типом».Чтобы понять, как могла образоваться эта необычная двойная система, Биндер и ее коллеги рассмотрели возраст звезд в этой области космоса. Изучая размер и светимость звезд, они обнаружили, что большинство ближайших звезд образовались в результате двух вспышек — 30 миллионов лет назад и менее 5 миллионов лет назад.
Но ни SN 2010da, ни ее предполагаемая спутница из нейтронной звезды не могли появиться в результате более ранней вспышки звездообразования.«Большинство таких массивных звезд обычно живут от 10 до 20 миллионов лет, а не 30 миллионов», — сказал Биндер. «Самые массивные и самые горячие звезды могут образовываться, расти, набухать, взрываться и оставлять нейтронную звезду, испускающую рентгеновские лучи, примерно за 5 миллионов лет».Обзоры галактики в 2007 и 2008 годах не обнаружили рентгеновского излучения от местоположения SN 2010da.
Вместо этого Биндер считает, что рентгеновские лучи, которые они впервые обнаружили в 2010 году, представляют собой нейтронную звезду, которая «включается» впервые после своего образования. Рентгеновские лучи, вероятно, образуются, когда материал от звезды-самозванца передается компаньону нейтронной звезды.«Это будет означать, что это действительно редкая система на ранней стадии формирования, — сказал Биндер, — и мы могли бы многое узнать о том, как массивные звезды образуются и умирают, продолжая изучать это уникальное сочетание».Одна загадка раскрыта, и Биндер хотела бы продолжать смотреть на SN 2010da, чтобы узнать, что еще она может узнать о его формировании и эволюции.
Его родная галактика, которая раньше давала уникальные пары, наверняка займет ее. Она также планирует дальнейшее исследование других недавних самозванцев сверхновых с помощью научного сотрудника университета Ботелла.
Соавторами статьи были профессор астрономии Университета штата Вашингтон Бен Уильямс, Альберт Конг из Национального университета Цин Хуа, Терри Гаец и Пол Плуцински из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, Эван Скиллман из Университета Миннесоты и Эндрю Дельфин из Raytheon. Их работа финансировалась НАСА.