Астрономы, работавшие с данными космической рентгеновской обсерватории NASA Chandra, обнаружили новый класс космических объектов, которые ведут себя не так, как любые известные науке источники излучения. Эти загадочные тела, найденные в других галактиках, испускают необычно слабые рентгеновские лучи, но при этом чрезвычайно ярко светят в ультрафиолетовом диапазоне. Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Все началось с того, что ученые решили внимательно просмотреть открытые архивные снимки Chandra, сделанные в разных диапазонах энергий. Они искали объекты, которые хорошо видны на самых низкоэнергетических рентгеновских изображениях, но полностью исчезают на снимках с более высокой энергией. Такой контраст означает, что эти источники излучают гораздо больше мягких рентгеновских лучей, чем жестких. А поскольку мягкий рентген граничит с энергичным ультрафиолетом, исследователи поняли, что эти объекты должны производить огромное количество ультрафиолетового света.
Всего было найдено 84 таких источника в шести галактиках. Две из них — спиральные, включая Туманность Андромеды (M31) и галактику Вертушка (M101), а остальные четыре эллиптические. Примечательно, что загадочные объекты встречались и в областях активного звездообразования, и там, где преобладают старые звезды. Это сразу намекнуло на то, что перед нами не какая-то редкая случайность, а возможно, широко распространенное явление.
Что именно представляет собой каждый такой источник, пока неясно. Команда предполагает, что в основе может лежать двойная система, где черная дыра, нейтронная звезда или белый карлик перетягивает вещество со звезды-компаньона. Падающий газ разогревается и начинает испускать рентгеновские лучи. Подобные пары астрономы наблюдали и раньше, но никогда прежде они не сочетали столь слабый рентген с таким мощным ультрафиолетом. Похоже, что до сих пор целый пласт таких двойных систем оставался незамеченным.
Почему же их не находили раньше? Причин две. Во-первых, мягкие рентгеновские лучи очень трудно улавливать телескопами. Во-вторых, энергичный ультрафиолет, который они производят, почти полностью поглощается водородом и гелием, заполняющим пространство между звездами. Этот газ создает своего рода непроницаемую завесу, сквозь которую невозможно заглянуть обычными методами. Только кропотливый анализ архивных снимков Chandra позволил обойти эту слепую зону и выявить то, что раньше ускользало от внимания.
Открытие может помочь сразу в двух давних загадках астрофизики. Первая связана со сверхновыми типа Ia. Считается, что некоторые белые карлики, вытягивающие вещество у соседей, в какой-то момент взрываются как сверхновые этого типа. Именно они сыграли ключевую роль в открытии ускоренного расширения Вселенной и до сих пор служат важнейшим инструментом для измерения космических расстояний. Но сами звезды, которые вот-вот должны взорваться, найти никак не удается. Новые объекты, возможно, и есть те самые пред-сверхновые, которые астрономы ищут десятилетиями.
Вторая загадка касается того, что выбивает электроны из газа между звездами в некоторых галактиках. Этот процесс влияет на скорость звездообразования и на всю эволюцию галактик. Горячие массивные звезды вносят свой вклад, но не объясняют картину полностью. Мощный ультрафиолет от очень мягких рентгеновских источников может оказаться тем недостающим звеном, которое заставляет газ терять электроны.
Как отмечает соавтор работы Розанн Ди Стефано из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института, именно сплошной просмотр архива Chandra позволил устранить то, что раньше было слепым пятном для телескопов. Так и появился, по-видимому, новый класс космических объектов с удивительными свойствами.
В итоге исследование показало, что во Вселенной, вероятно, существует многочисленная популяция двойных систем, ярко светящих в ультрафиолете и почти незаметных в жестком рентгене. Эти объекты могут одновременно объяснить природу предшественников сверхновых типа Ia и загадку ионизации межзвездного газа. Ученые подчеркивают: если удастся научиться находить такие системы до взрыва, это станет большим шагом вперед для понимания того, как и почему вспыхивают сверхновые, измеряющие расширение нашей Вселенной.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
