Астрономы впервые зафиксировали выживание двойной звездной системы после взрыва сверхновой

Взрыв сверхновой — финальный аккорд в жизни массивной звезды. Обычно он настолько мощный, что разметает все вокруг: планеты и звезды-компаньоны отправляются в скоростной полет по галактике. Теоретические расчеты давно предсказывали, что возможны иные сценарии, при которых компаньоны остаются на месте. Однако до сих пор прямых подтверждений этому не было.

Первое прямое свидетельство

Международная группа астрономов проанализировала данные о сверхновой SN 2022jli, вспыхнувшей в галактике NGC 157. Это сверхновая типа Iс. Изучая кривые блеска, ученые заметили периодические изменения светимости с периодом 12,4 земных суток. Такая регулярность указывала на наличие массивного компаньона — второй звезды, вращающейся вблизи остатка взорвавшейся.

Дополнительные доказательства дал спектральный анализ: к остатку сверхновой дрейфует водород, вероятно, перетекающий с соседней звезды. А космический телескоп «Ферми» зафиксировал в этом районе источник гамма-излучения, активный в первые сотни дней после вспышки.

Как могла выжить звезда-компаньон?

Сам по себе компактный объект — черная дыра или нейтронная звезда — не излучает в гамма-диапазоне. Однако авторы работы объясняют наблюдаемое гамма-излучение аккреционным диском, который образовался из перетекающего водорода. Когда газ падает на компактный объект слишком быстро, он не успевает сразу упасть, а закручивается в диск. При столкновениях молекулы разогреваются до рентгеновских температур. Часть вещества может выбрасываться в виде джетов — перегретой плазмы, которые и дают гамма-излучение.

Такая картина крайне редка: иначе астрономы заметили бы ее раньше. Период 12,4 суток означает, что звезда-компаньон находится очень близко к остатку сверхновой. Обычно на таких малых расстояниях компаньоны не выживают — но в этом случае система устояла.

Статья об открытии опубликована в престижном журнале Nature. Открытие не только подтверждает теоретические модели, но и дает новый инструмент для изучения эволюции двойных систем и процессов, происходящих после взрывов сверхновых.