Компактні близковращающиеся пари щільних білих карликів з постійно де скорочується відстанню між ними завдяки гравітаційним хвилях можуть розігріватися настільки серйозно, що в їх виродженому поверхневому водневому шарі починається термоядерна реакція, що формує «нову приливну зірку», заявляють вчені Корнельського університету (США).

Найчастіше нова зірка - це білий карлик, «обворовывающий» сусіднього червоного гіганта або звичайну зірку і при накопиченні певної кількості водню запускає термоядерний синтез прямо на своїй поверхні. (Ілюстрації Wikimedia Commons.)

Астрофізики під керівництвом Джима Фуллера (Jim Fuller) вважають, що майже будь-яка пара білих карликів з періодом взаємного обігу від 5 до 20 хвилин буде породжувати таку зірку, а ще через 100 000-1 000 000 років після спалаху нової два білих карлика зіллються в єдине небесне тіло.

Зазвичай нові є продуктом взаємодії системи з двох зірок, де одна - білий карлик, «термоядерно вигорілі останки» нормальної зірки (на зразок нашого Сонця), а інша все ще залишається «традиційної» зіркою головної послідовності (або червоним гігантом). Якщо така пара близька один до одного, водень від звичайної зірки перетікає на поверхню більш щільного білого карлика. І коли його концентрація досягає певної величини, може початися термоядерна реакція, що супроводжується підвищенням світності в 1 000 (або навіть 1 000 000) разів. Такі зірки легко помітити з Землі; їх реєструють з 532 року до н. е. в Китаї і з 1609-го - в західному світі.

Проте далеко не завжди і не все в цих спалахах повторюється за одним сценарієм. Так, у 2010 році американським астрономам пощастило виявити, що одна з них випромінює гамма-діапазоні - щось насилу вкладається в сучасні теоретичні моделі.

Саме тому дослідники з Корнельського університету взялися за моделювання ситуації, при якій населення зоряної системи представлено парою білий карлик, білий карлик, без звичайних зірок. Вийшло наступне. З-за високої гравітаційної взаємодії в тісних системах зовнішній шар білих карликів розігрівається приливним взаємодією куди сильніше внутрішніх шарів, а приливні сили там дуже великі: з-за колосальної густини такого карлика вони в 10 000-100 000 000 разів вище щільності самих важких металів. Природно, приливні хвилі в такому середовищі несуть більше енергії і ведуть до сильного зростання температури саме прикордонного шару. У ньому міститься невелика кількість водню (0,01% від загальної маси «вигорілої» зірки). Однак під дією приливних хвиль і цього вистачає для спонтанного виникнення термоядерної реакції в окремих точках. Після того як вибухи (на поверхні зірки термоядерна реакція нестійка, бо залежить від зовнішніх факторів, а не від колосального тиску в ядрі зірки) розігрівають і стрибкоподібно ущільнюють водень поруч з собою, той теж вибухає, викликаючи серію найпотужніших термоядерних вибухів (саме тому ми і бачимо нові).

Модель виглядає досить переконливо, що, ймовірно, означає відкриття ще одного виду нових зірок. Але щоб перевірити це, доведеться почекати: за розрахунками Джима Фуллера, така подія - поява нової в системах подвійних білих карликів - відбувається в нашій Галактиці лише раз на кілька десятиліть. Правда, полегшити їх виявлення може те, що, за розрахунками, перед початком вибухів (і різкого зростання світності) з району «приливної нової» не повинно бути рентгенівського випромінювання, зазвичай викликається аккрецией речовини менш щільної зірки на поверхню білого карлика. Оскільки в парах без звичайної зірки аккреції не буває, не буде і рентгенівського випромінювання; зате в період короткочасного (кілька днів) зростання світності випромінювання від такої нової може бути дуже несхожим на стандартну картину, підкреслюють автори роботи.

Відповідне дослідження незабаром буде опублікована в Astrophysical Journal Letters, а з його препринтом можна ознайомитися тут.

Підготовлено за матеріалами Корнеллського університету.