Двойная звездная система VFTS 352 находится на расстоянии около 160 000 световых лет в туманности Тарантул [1]. Эта замечательная область является наиболее активным рассадником новых звезд в ближайшей Вселенной, и новые наблюдения с помощью ESO VLT [2] показали, что эта пара молодых звезд является одной из самых экстремальных и странных из обнаруженных.
VFTS 352 состоит из двух очень горячих, ярких и массивных звезд, которые вращаются вокруг друг друга немногим более суток. Центры звезд разделяют всего 12 миллионов километров [3]. На самом деле звезды расположены так близко, что их поверхности перекрываются, и между ними образовался мост.
VFTS 352 не только самый массивный из известных в этом крошечном классе "сверхконтактных двойных систем" — он имеет общую массу примерно в 57 раз больше массы Солнца — но также содержит самые горячие компоненты — с температурой поверхности выше 40 000 градусов. Цельсия.
Экстремальные звезды, такие как два компонента VFTS 352, играют ключевую роль в эволюции галактик и считаются основными производителями таких элементов, как кислород. Такие двойные звезды также связаны с экзотическим поведением, например, как у «звезд-вампиров», когда меньшая звезда-компаньон высасывает материю с поверхности своего более крупного соседа (eso1230).
Однако в случае VFTS 352 обе звезды в системе почти одинакового размера. Таким образом, материал не переходит от одного к другому, а вместо этого может использоваться совместно [4].
Составные звезды VFTS 352, по оценкам, разделяют около 30 процентов своего материала.Такая система встречается очень редко, потому что эта фаза жизни звезд коротка, что затрудняет их обнаружение в полете. Поскольку звезды расположены так близко друг к другу, астрономы считают, что сильные приливные силы приводят к усиленному перемешиванию вещества в недрах звезды.«VFTS 352 — лучший случай, когда-либо обнаруженный для горячей и массивной двойной звезды, которая может показывать такое внутреннее смешение», — объясняет ведущий автор Леонардо А. Алмейда из Университета Сан-Паулу, Бразилия. «Таким образом, это захватывающее и важное открытие».
Астрономы предсказывают, что VFTS 352 постигнет катастрофическая судьба одним из двух способов. Первым потенциальным результатом является слияние двух звезд, что, вероятно, приведет к образованию быстро вращающейся и, возможно, магнитной гигантской одиночной звезды. «Если он продолжит быстро вращаться, он может закончить свою жизнь в результате одного из самых мощных взрывов во Вселенной, известного как длительный гамма-всплеск», — говорит ведущий ученый проекта Хьюг Сана из Левенского университета. в Бельгии [5].Вторую возможность объясняет ведущий астрофизик-теоретик в группе Сельма де Минк из Амстердамского университета: «Если звезды достаточно хорошо перемешаны, они оба останутся компактными, и система VFTS 352 может избежать слияния. Это приведет к падению объектов. новый эволюционный путь, который полностью отличается от классических предсказаний звездной эволюции.
В случае VFTS 352 компоненты, вероятно, закончат свою жизнь во взрывах сверхновых, образуя тесную двойную систему черных дыр. Такой замечательный объект мог бы стать мощным источником гравитационных волн ".Доказательство существования этого второго эволюционного пути [6] стало бы наблюдательным прорывом в области звездной астрофизики.
Но, независимо от того, как VFTS 352 встречает свою кончину, эта система уже предоставила астрономам новые ценные сведения о плохо изученных эволюционных процессах массивных двойных звездных систем с избыточным контактом.Примечания[1] Название этой звезды указывает на то, что она наблюдалась в рамках обследования тарантулов VLT FLAMES, в котором использовались инструменты FLAMES и GIRAFFE на Очень Большом телескопе ESO (VLT) для изучения более 900 звезд в области 30 Дорадус Большого Магелланова Облака. (LMC).
Обзор уже привел к множеству захватывающих и важных открытий, включая самую быстро вращающуюся звезду и чрезвычайно массивную уединенную убегающую звезду. Это помогает ответить на многие фундаментальные вопросы о том, как на массивные звезды влияют вращение, двойственность и динамика в плотных звездных скоплениях.
[2] В этом исследовании также использовались измерения яркости VFTS 352 в течение двенадцати лет, сделанные в рамках обзора OGLE.[3] Оба компонента классифицируются как звезды O-типа. Такие звезды обычно в 15–80 раз массивнее Солнца и могут быть в миллион раз ярче. Они настолько горячие, что светятся ярким бело-голубым светом, а температура поверхности превышает 30 000 градусов по Цельсию.
[4] Эти области вокруг звезд известны как доли Роша. В сверхконтактной двойной системе, такой как VFTS 352, обе звезды переполняют свои полости Роша.[5] Гамма-всплески (GRB) — это всплески высокоэнергетических гамма-лучей, которые обнаруживаются орбитальными спутниками.
Они бывают двух типов: кратковременные (менее нескольких секунд) и длительные (более нескольких секунд). Более распространены долговременные гамма-всплески, которые, как считается, отмечают гибель массивных звезд и связаны с классом очень энергичных взрывов сверхновых.[6] Согласно общей теории относительности Эйнштейна, гравитационные волны представляют собой рябь в ткани пространства и времени.
Значительные гравитационные волны генерируются всякий раз, когда происходят экстремальные изменения сильных гравитационных полей со временем, например, во время слияния двух черных дыр.