Астрономы обнаружили крупномасштабную оболочку молекулярного водорода вокруг известной новой звезды Nova Persei 1901. Новые данные показывают, что этот объект может быть связан не только с вспышкой XX века, но и с гораздо более ранним этапом эволюции звезды. Результаты исследования ставят под вопрос прежние представления о природе остатков новых и их окружения.
Объект с более чем вековой историей
Новая Персея 1901 года (GK Persei) стала первой яркой новой XX века. С момента вспышки она активно изучается, поскольку демонстрирует сложную структуру выброшенного вещества.
Современные наблюдения показывают:
- остаток взрыва имеет почти сферическую форму;
- внутри него находятся сотни «кометоподобных» структур;
- угловой радиус оболочки составляет около 1 угловой минуты.
Несмотря на длительное изучение, объект продолжает преподносить новые данные.
Новое открытие: водородная оболочка гигантских размеров
С помощью космического телескопа SPHEREx ученые обнаружили вокруг новой значительно более крупную структуру — биполярную оболочку молекулярного водорода.
Основные параметры:
- размеры: примерно 18 × 10 угловых минут;
- структура: вытянутая, двухполюсная;
- совпадает с областью водородного излучения (H-alpha).
Это означает, что обнаруженная оболочка значительно превышает по размерам сам остаток взрыва.
Масса и физические свойства
Оценки показывают, что масса оболочки составляет:
- от 0,28 до 0,38 массы Солнца.
Такие значения соответствуют типичным параметрам планетарных туманностей, которые образуются при сбросе внешних слоев звезды на поздних стадиях эволюции.
Две конкурирующие гипотезы
Полученные данные привели к двум основным интерпретациям.
1. Планетарная туманность
Согласно первой версии:
- оболочка является остатком более раннего этапа эволюции звезды;
- это может быть планетарная туманность;
- биполярная форма и наличие водорода соответствуют таким объектам.
Такие туманности возникают, когда звезда сбрасывает внешние слои перед превращением в белый карлик.
2. До-взрывное вещество, «подсвеченное» новой
Альтернативная гипотеза:
- оболочка существовала до вспышки 1901 года;
- взрыв новой ионизировал окружающий газ;
- сейчас газ постепенно «затухает» (рекомбинирует).
Расчеты показывают, что процесс рекомбинации может длиться около 3000 лет, что объясняет наблюдаемое свечение.
Почему возникают сомнения
Несмотря на соответствие некоторым параметрам планетарных туманностей, есть важные несоответствия:
- отсутствует плотная экваториальная структура (тор), характерная для таких объектов;
- теоретически туманность должна была бы исчезнуть до вспышки 1901 года;
- наблюдается одновременное существование оболочки и остатка новой, что трудно объяснить.
Это не позволяет однозначно классифицировать объект.
Связь с ударными волнами
Дополнительные наблюдения выявили:
- области, где выброшенное вещество сталкивается с окружающей средой;
- излучение в рентгеновском и радиодиапазонах;
- следы ударных фронтов.
Предполагается, что часть водородного излучения формируется в зоне между прямой и обратной ударными волнами, возникающими при взаимодействии выброса с окружающим газом.
Почему это открытие важно
Результаты исследования имеют несколько ключевых последствий:
- Пересмотр природы остатков новых
Оказалось, что окружение таких объектов может быть значительно сложнее. - Связь разных стадий эволюции звезды
Возможна прямая связь между планетарной туманностью и вспышкой новой. - Новые данные о взаимодействии с межзвездной средой
Обнаружены процессы ударного нагрева и ионизации. - Расширение возможностей инфракрасной астрономии
Использование широкого спектрального диапазона позволило выявить ранее скрытые структуры.
Роль телескопа SPHEREx
Ключевую роль сыграли наблюдения SPHEREx:
- получено более 100 спектрофотометрических изображений;
- покрыты десятки длин волн;
- сигнал обнаружен примерно в 30 спектральных каналах.
Это позволило выявить молекулярный водород, который плохо виден в обычных оптических наблюдениях.
Что это меняет в понимании новых звезд
Ранее считалось, что:
- новые звезды выбрасывают относительно компактные оболочки;
- их влияние ограничено ближайшим окружением.
Теперь ясно:
- вокруг них могут существовать крупные структуры, сформированные задолго до вспышки;
- взаимодействие с окружающей средой играет ключевую роль;
- наблюдаемая картина — результат наложения нескольких процессов.
Открытые вопросы
Несмотря на прогресс, остаются ключевые неопределенности:
- является ли оболочка настоящей планетарной туманностью;
- как она связана с системой GK Persei;
- какие процессы сформировали ее структуру.
Для ответа необходимы дополнительные исследования:
- кинематический анализ движения газа;
- более детальные спектроскопические наблюдения;
- моделирование эволюции системы.
Итог
Обнаружение крупной водородной оболочки вокруг Nova Persei 1901 показало, что даже хорошо изученные объекты могут скрывать сложную и многослойную историю. Новые данные указывают на возможную связь между вспышками новых и более ранними стадиями эволюции звезд, включая формирование планетарных туманностей. Это открытие расширяет представление о том, как звезды взаимодействуют с окружающим пространством и как формируются крупные газовые структуры в Галактике.
Источники:
Статья создана по материалам Phys.Org
