Загадкова зірка «Яйце Дракона» виявилася магнітним монстром

Космічну таємницю щойно розкрито насильством. Пара зірок під назвою HD 148937 виглядає не так, як ми думаємо, тому що колись їх було троє. Нове дослідження виявило, що дві оригінальні зоряні трійки злилися, утворивши не просто прекрасну туманність Яйце Дракона, в якій розташовані зірки, а дві невідповідні зірки, пов’язані разом у гравітаційному танці.

«Під час фонового читання я була вражена, наскільки ця система здавалася особливою», — каже астроном Ебігейл Фрост з KU Leuven у Бельгії та Європейської південної обсерваторії в Чилі.

«Туманність, що оточує дві масивні зірки, є великою рідкістю, і це справді змусило нас відчути, що в цій системі мало статися щось круте. Дивлячись на дані, прохолода тільки зросла».

Система, розташована приблизно в 3800 світлових роках від Землі, складається з двох масивних зірок, що обертаються на 26-річній орбіті. І вони величезні – одна має масу 29,9, а друга – 26,6 маси Сонця. Теорія припускає, що це досить великий розмір, що кожна зірка утворить чорну діру, коли помре.

Більша з двох зірок справді цікава. Попередні дослідження показують, що він має магнітне поле. Це дійсно дивно, тому що зірки, маса яких приблизно в сім разів перевищує масу Сонця, зазвичай не мають – вони, схоже, не мають конвективних внутрішніх елементів, необхідних для підтримки магнітного поля, як у менших зірок.

Саме це зацікавило Фрост та її команду. Вони проаналізували дані спостережень системи за дев’ять років, зібрані за допомогою Дуже Великого Телескопа ESO, а також архівні дані 2,2-метрового телескопа MPG/ESO. Це дозволило їм детально охарактеризувати зірки та їхню орбіту. А коли вони почали придивлятися, дослідники помітили щось дивне. Дві масивні зірки в подвійній системі, подібній до цієї, повинні бути приблизно одного віку, утворившись в одному зоряному розпліднику приблизно в один і той же час.

Але коли дослідники проаналізували хімічний склад зірок, профіль яких допомагає визначити їхній вік, вони виявили, що вік більшої з двох зірок приблизно 2,7 мільйона років, а вік меншої – щонайменше 4,1 мільйона років. Це не незначна різниця у віці.

А ще є туманність, вік якої оцінюється приблизно в 7500 років. Сама по собі його присутність досить дивна; такі туманності зазвичай випромінюють зірки, що вмирають, але обидві зірки в ядрі туманності перебувають у розквіті свого життя.

Крім того, в ньому багато азоту, вуглецю та кисню. Зазвичай ці елементи секвеструються всередині зірок, а не хвилюються поза ними. Одним із можливих пояснень магнітних масивних зірок є злиття двох менших зірок. Така подія також може вивільнити внутрішній матеріал зірок у простір навколо них. Разом підказки свідчать про те, що таке злиття дійсно відбулося в HD 148937.

«Ми вважаємо, що спочатку в цій системі було щонайменше три зірки; дві з них мали бути близько одна до одної в одній точці орбіти, тоді як інша зірка була набагато віддаленішою», — каже астроном Хьюг Сана з KU Leuven.

«Дві внутрішні зірки бурхливо злилися, утворивши магнітну зірку та викинувши частину матеріалу, який утворив туманність. Більш віддалена зірка утворила нову орбіту з нещодавно об’єднаною, тепер уже магнітною зіркою, створивши подвійну систему, яку ми бачимо сьогодні. у центрі туманності».

Це зробить HD 148937 першим переконливим доказом того, що злиття зірок справді призводить до виникнення магнітних полів, які ми іноді бачимо, обертаючись навколо масивних зірок. Швидкість, з якою очікуються ці злиття, відповідає відсотку масивних зірок, які ми бачимо, які мають магнітні поля.

І, оскільки ці магнітні поля вважаються дуже швидкоплинними в космосі, це також узгоджується з відносно недавніми часовими рамками для злиття – відповідно до розрахункового діапазону віку туманності Яйце Дракона. Дослідження команди було опубліковано в Science.