|
Чудовищный звездный прибой
|
|
|
|
Экстремальная звездная система придает новый смысл фразе «прибой». Звездная система заинтриговала исследователей, потому что это самая драматичная «звезда с сердцебиением» за всю историю наблюдений. Теперь новые модели показали, что титанические волны, порожденные приливами, постоянно разбиваются об одну из звезд системы — это явление впервые наблюдалось на звезде. Звезды сердцебиения — это звезды в тесных парах, которые периодически пульсируют яркостью, как ритм бьющегося сердца на ЭКГ. Звезды в системах сердцебиения вращаются по вытянутым овальным орбитам. Всякий раз, когда они приближаются друг к другу, гравитация звезд создает приливы — так же, как Луна создает океанские приливы на Земле. Приливы растягивают и искажают формы звезд, изменяя количество видимого звездного света, исходящего от них, поскольку их широкие или узкие стороны попеременно обращены к Земле.
|
|
|
|
Новое исследование объясняет, почему колебания яркости одной звездной системы с особенно сильным сердцебиением примерно в 200 раз больше, чем у обычных звезд с сердцебиением. Причина: гигантские волны, катящиеся по большей звезде, поднимаются, когда ее меньшая звезда-компаньон регулярно проходит близко. Исследование показало, что эти приливные волны достигают таких огромных высот и высоких скоростей, что волны разбиваются — подобно океанским волнам — и падают на поверхность большой звезды. Названная астрономами «звездой разбитого сердца», система предлагает беспрецедентный взгляд на то, как взаимодействуют массивные звезды. «Каждый удар высоких приливных волн звезды высвобождает достаточно энергии, чтобы разрушить всю нашу планету несколько сотен раз», — говорит Морган Маклауд, научный сотрудник по теоретической астрофизике в Центре астрофизики | Harvard & Smithsonian (CfA) и автор нового исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, в котором сообщается о результатах. «Это действительно большие волны».
|
|
|
И все же, по словам профессора Абрахама (Ави) Леба, советника Маклауда, директора Института теории и вычислений в CfA и другого автора статьи, «волны в звездах так же прекрасны, как и на пляжах наших океанов». Звезды с сердцебиением впервые были замечены, когда космический телескоп НАСА «Кеплер», занимающийся охотой за экзопланетами, обнаружил их контрольные, обычно тонкие пульсации звездной яркости. Однако звезда экстремального горя совсем не тонкая. Масса более крупной звезды в системе почти в 35 раз превышает массу Солнца, и вместе с меньшей звездой-компаньоном она официально обозначена как MACHO 80.7443.1718 — не из-за какой-либо звездной мускулатуры, а потому, что изменения яркости системы были впервые зарегистрированы Проект MACHO в 1990-х годах, который искал признаки темной материи в нашей галактике. Большинство звезд с сердцебиением различаются по яркости примерно на 0,1%, но MACHO 80.7443.1718 привлек внимание астрономов из-за беспрецедентно резких колебаний яркости, вверх и вниз на 20%. «Мы не знаем ни о какой другой звезде сердцебиения, которая колеблется так сильно», — говорит Маклауд.
|
|
|
|
Чтобы разгадать тайну, Маклауд создал компьютерную модель MACHO 80.7443.1718. Его модель уловила, как взаимодействующая гравитация двух звезд порождает массивные приливы в большей звезде. Возникающие в результате приливные волны достигают примерно одной пятой радиуса звезды-бегемота, что соответствует волнам высотой примерно с три Солнца, наложенных друг на друга, или примерно 2,7 миллиона миль в высоту. Моделирование показывает, что массивные волны начинаются как гладкие и организованные зыби, как волны океанской воды, прежде чем закручиваться и разбиваться. Как известно любителям пляжного отдыха, мощные океанские волны выбрасывают морские брызги и пузыри, оставляя «большое пенистое месиво» там, где когда-то была гладкая волна, говорит Маклауд. Модель МакЛеода показывает, что колоссальное выделение энергии падающими волнами на MACHO 80.7443.1718 имеет два эффекта. Он вращает звездную поверхность все быстрее и быстрее и выбрасывает звездный газ наружу, образуя вращающуюся и светящуюся звездную атмосферу.
|
|
|
|
Примерно раз в месяц две звезды проходят мимо друг друга, и по поверхности звезды, разбивающей сердце, пробегает свежая волна монстров. В совокупности это волнение привело к тому, что большая звезда в MACHO 80.7443.1718 увеличилась на экваторе примерно на 50% больше, чем на полюсах. И с каждой новой проходящей волной все больше материала выбрасывается наружу, как «вращающаяся корочка для пиццы, отбрасывающая куски сыра и соуса», — говорит Маклауд. По словам Маклауда, фирменное свечение этой атмосферы было одним из ключевых признаков того, что волны разбивались о поверхность звезды. Каким бы беспрецедентным ни был MACHO 80.7443.1718, он вряд ли будет уникальным. Из почти 1000 обнаруженных к настоящему времени звезд с сердцебиением около 20 демонстрируют большие флуктуации яркости, приближающиеся к флуктуациям системы, смоделированной Маклеодом и Лебом.
|
|
|
|
«Эта звезда, разбивающая сердце, может быть просто первым из растущего класса астрономических объектов», — говорит Маклауд. «Мы уже планируем поиск новых звезд, разбивающих сердце, ищем светящуюся атмосферу, сброшенную их разбивающимися волнами». Учитывая все обстоятельства, Маклауд говорит, что нам повезло поймать звезду в этой фазе: «Мы наблюдаем короткий и преобразующий момент в долгой звездной жизни». И, наблюдая за колоссальным прибоем, катящимся по звездной поверхности, астрономы надеются понять, как тесное взаимодействие формирует эволюцию звездных пар.
|
|
|
|
Источник
|
