На днях в журнале Nature Astronomy международная команда астрономов опубликовала первые в истории прямые изображения взрывов двух классических новых (novae) — V1674 Herculis и V1405 Cassiopeiae — полученные в реальном времени с помощью оптического интерферометрического массива CHARA (Center for High Angular Resolution Astronomy) в США. Снимки впервые раскрывают динамику процесса, сложность которого удивила учёных.
Художественная интерпретация. Источник изображений: CHARA Array
Новы — это термоядерные взрывы на белых карликах, накопивших массу от партнёра по системе. Эта лишняя масса вещества под давлением и нагревом достигает критического уровня и вспыхивает термоядерным огнём. Казалось бы, один и тот же процесс должен приводить к одинаковым внешним проявлениям, что, по факту, оказалось совсем не так. По крайней мере, новы V1674 Herculis и V1405 Cassiopeiae кардинально отличались друг от друга, когда на них посмотрели «вблизи».
Интерферометр CHARA остаётся рекордным оптическим инструментом по угловому разрешению (0,0005 угловой секунды). За счёт большого разнесения в пространстве шести 1-м телескопов он обладает разрешением примерно в 400 раз выше, чем у телескопа «Хаббл». Это как телескоп «Горизонт событий», первым получивший снимок сверхмассивной чёрной дыры, только для оптики. Относительная близость башен CHARA позволила соединить их оптическими каналами связи и синхронизировать получение изображений.
Благодаря платформе CHARA во вспышках новых удалось увидеть не просто точечные события по изменению яркости, а выявить реальную динамику расширяющихся оболочек вещества и формирование ударных волн на поверхности белых карликов — что впервые стало возможным за всю историю астрономии.
Наблюдения показали неожиданную сложность процессов. У новы V1674 Herculis обнаружены перпендикулярные выбросы газа от столкновения оболочек с разной скоростью, а также одновременное появление гамма-излучения. У V1405 Cassiopeiae зафиксирована задержка выброса второй оболочки более чем на 50 дней, что привело к новым ударным волнам и дополнительным всплескам гамма-лучей. Полученные данные опровергают прежние упрощённые модели новых как симметричных и однородных взрывов, демонстрируя их многофазный и асимметричный характер.
Проделанная работа — это не просто красивые и информативные картинки. Наблюдения были дополнены и расширены данными гамма-обсерватории NASA «Ферми», а также данными спектрометрии других инструментов. Всё вместе позволило создать цельную картину сложных процессов во время проявления новых, что расширит описание Вселенной, например, в сфере формирования фона гамма-излучения.