Астрономи вперше спостережно підтвердили існування спалахів мікронових, які виникають на акреціюючих білих карликах у подвійних системах. Всього вчені знайшли три подібні події, які схожі зі сплесками на акреціюючих нейтронних зірках і в мільйон разів менш потужні, ніж класичні нові. Стаття опублікована в журналі коротко про роботу розповідається на сайті Європейської південної обсерваторії.
Подвійні системи, що складаються зі звичайної зірки і білого карлика, що є кінцевою стадією еволюції зірок з масами менше 8 мас Сонця, представляють для астрофізиків вкрай цікаві об'єкти. Їх вивчення дозволяє розібратися в механізмах спалахів нових і наднових типу Ia, процесах аккреції речовини на компактний об'єкт і впливі на нього магнітних полів (у випадку полярів), а також взаємодії тіл у подвійних зіркових системах.
Спалахи нових, що виглядають як різке і потужне збільшення яскравості деяких зірок, відбуваються в подвійних системах з білим карликом, який акреціює на себе речовину зірки-компаньйона, що накопичується поблизу його фотосфери. У міру накопичення водню в такому шарі і збільшення температури в ньому ініціюються реакції злиття ядер водню в гелій, що призводить до глобального спалаху, не призводять до злиття. Надалі процес повторюватиметься знову з інтервалом від десятків до тисяч років. Астрономи також передбачають, що на білих карликах можуть відбуватися і локальні термоядерні спалахи, подібні рентгенівським сплескам типу I, що спостерігаються на акреціюючих нейтронних зірках.
Група астрономів на чолі з Сімон Скаринджі (Simone Scaringi) з Даремського університету у Великобританії повідомила, що вперше зафіксувала три спалахи мікронових на білих карликах, які входять до подвійних систем TV Голуба (TV Col), EI Великої Ведмедиці (EI UMa) і ASASSN-19bh. Вчені займалися аналізом даних багаторічних спостережень за TV Col, а EI UMa і ASASSN-19bh спочатку були знайдені космічним телескопом TESS в період з 2018 по 2020 рік. ASASSN-19bh надалі досліджувалася за допомогою інструменту X-shooter, встановленого на комплексі телескопів VLT в Чилі.
TV Голуба характеризується орбітальним періодом 5,5 години і містить білий карлик, що обертається з періодом 1900 секунд. За останні 40 років у цій системі кілька разів спостерігалися незрозумілі швидкі спалахи як в оптичному, так і в рентгенівському діапазоні хвиль. Під час спалахів посилюються лінії випромінювання сильно іонізованих гелію і азоту, а в ультрафіолетовому діапазоні спостерігається закінчення речовини зі швидкостями понад 3500 кілометрів на секунду, що можна порівняти зі швидкістю втікання з поверхні білого карлика. Світність під час спалахів в оптичному і ультрафіолетовому діапазоні збільшувалася більш ніж утричі менш ніж за годину і загасала протягом 10 годин.
У разі EI Великої Ведмедиці в системі знаходиться замагнічений білий карлик, що акреціює речовину від зірки-компаньйона. Орбітальний період для цієї системи оцінюється в 6,4 години, а період обертання карлика - в 746 секунд. ASASSN-19bh також містить білий карлик, що перетягує речовину з зірки-донора, яка може відноситься до K-типу.
Для всіх трьох систем спалахи сильно нагадують рентгенівські сплески типу I, що виникають в системах з акреціюючими речовину нейтронними зірками. Нижні межі маси, що брала участь у термоядерних реакціях під час спалахів TV Col, EI UMa і ASASSN-19bh були оцінені в 1,8 10-11, 2,6 10-11 і 5,8 10-11 мас Сонця, відповідно, що в мільйон разів менше, ніж у разі спалахів класичних нових.
Вчені дійшли висновку, що дані спалахи не можна пояснити термов'язковою нестабільністю в акреційному диску, короткочасним посиленням аккреції або подією магнітного пересоєднання. Якщо магнітне поле білого карлика більше 106 гаусс, що очікується для всіх трьох систем, то його обертова магнітосфера здатна керувати динамікою аккреції і породжувати стовпчаті потоки речовини, багатого воднем, що падають в область магнітних полюсів карлика. Якщо тиск у підставі акреційного потоку буде порівнянно з критичним тиском, необхідним для ініціації реакцій злиття, то може відбутися локалізований за площею спалах, який і буде мікроновим.
Раніше ми розповідали про те, як вчені знайшли залишок наднової 1181 року, що виникла за рахунок зіткнення двох білих карликів.