Вспышка сверхгорячей новой с необычной сигнатурой наблюдалась телескопом Gemini South

Взрывы новых звезд происходят в двойных звездных системах, где белый карлик, плотный остаток мертвой звезды, аккрецирует материал от звезды-компаньона. Когда накопленный материал достигает критической температуры, происходит извержение. Большинство новых извергаются однократно, но некоторые, известные как повторяющиеся новые, могут вспыхивать несколько раз с интервалами от года до десятилетий. В Млечном Пути обнаружено менее дюжины таких объектов, однако внегалактические повторяющиеся новые встречаются чаще. Их изучение помогает астрономам понять влияние различных сред на процессы извержения.

Первой наблюдаемой повторяющейся внегалактической новой стала LMC 1968–12a (LMC68), расположенная в Большом Магеллановом Облаке. Эта система состоит из белого карлика и красного субгиганта и извергается примерно каждые четыре года.

С момента ее открытия в 1968 году извержения наблюдаются регулярно, начиная с 1990 года. Последнее извержение в августе 2024 года было зафиксировано обсерваторией Gehrels Swift, которая следила за объектом с момента предыдущего извержения в 2020 году. Последующие наблюдения проводились с помощью телескопов Magellan Baade Telescope и Gemini South.

Спектроскопические наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне позволили изучить ультрагорячую фазу извержения, когда многие элементы были высокоионизированы. Это первое в истории спектроскопическое исследование внегалактической повторяющейся новой в ближнем инфракрасном диапазоне. После извержения свет LMC68 быстро ослаб, но прибор FLAMINGOS-2 на Gemini South зафиксировал сильный сигнал от ионизированного кремния, лишенного девяти электронов, что указывает на экстремальные энергетические процессы.

Интенсивность излучения ионизированного кремния, почти в 100 раз превышающая светимость Солнца, оказалась беспрецедентной. При этом спектры LMC68 не содержали сигнатур других элементов, таких как сера, фосфор, кальций и алюминий, что отличает ее от новых в Млечном Пути. Это отсутствие, наряду с высокой интенсивностью кремниевого сигнала, указывает на необычно высокую температуру газа, достигавшую 3 миллионов градусов по Цельсию, что делает LMC68 одной из самых горячих новых.

Экстремальные условия извержения связаны с низкой металличностью Большого Магелланова Облака, где содержание тяжелых элементов ниже, чем в Млечном Пути. Это приводит к накоплению большего количества материала на поверхности белого карлика перед извержением, что усиливает взрыв. Кроме того, выброшенный газ сталкивается с атмосферой звезды-компаньона, создавая ударные волны и дополнительно повышая температуру.

Предсказания астрономов о более сильных взрывах в системах с низкой металличностью подтвердились наблюдениями LMC68. Изучение таких объектов в разных галактиках с использованием крупных телескопов, таких как Gemini South, позволяет астрономам лучше понять поведение повторяющихся новых в различных химических средах и ускорить прогресс в этой области.