За тисячі світлових років від Землі розігрується драматична загибель гігантської зірки. Вона є частиною зоряної системи Wolf-Rayet 104 (WR 104), також відомої як Туманність Вітрячка. Астрономи підтвердили, що її характерна форма — це результат взаємодії зірки-близнюка, яка обертається навколо вмираючої зірки та допомагає створювати в космосі вражаючу спіраль із викинутого матеріалу.
Це відкриття, а також нещодавно визначене положення зоряного компаньйона означають, що нам більше не потрібно турбуватися про швидкий вибух WR 104 у вигляді наднової. Тепер ми знаємо, що система зорі орієнтована так, що її гамма-сплеск не обрушиться на Землю смертельною дозою радіації – саме ця ймовірність і принесла WR 104 прізвисько «Зірка Смерті».
«Наш вид на спіральний пиловий диск із Землі дійсно виглядає так, ніби ми бачимо його зверху, і було логічно припустити, що дві зірки обертаються в тому ж напрямку», – каже астроном Грант Хілл з обсерваторії Кека (США).
«Коли я почав цей проєкт, я думав, що основна увага буде зосереджена на зіткненні зоряних вітрів і що орбіта системи знаходиться у площині спостереження. Але натомість я виявив щось абсолютно несподіване. Орбіта нахилена щонайменше на 30–40 градусів».
Зірки Вольфа-Райє та космічна хореографіяЗірки Вольфа-Райє – це надмасивні,
дуже гарячі та надзвичайно яскраві зорі на завершальній стадії свого життя. Через свою велику масу – «Зірка Смерті» має приблизно 13 мас Сонця – їхній життєвий цикл є відносно коротким: WR 104 існує всього близько 7 мільйонів років.
На цій стадії зоряного життя відбувається інтенсивна втрата маси, коли випромінювання викидає матеріал у вигляді потужних зоряних вітрів. Ці процеси можуть створювати одні з найкрасивіших космічних явищ. Наприклад, пил, що виривається із зірок Вольфа-Райє, взаємодіючи з гравітацією зоряного компаньйона, може формувати вражаючі спіральні структури, як це видно у WR 140 та Apep.
Що зробили вченіАстрономи використали архівні спостереження обсерваторії Кека, що датуються 2001 роком, щоб дослідити природу цієї взаємодії. Аналіз показав, що подвійна система обертається по круговій орбіті з періодом приблизно 241,54 дня, а відстань між зірками удвічі перевищує відстань між Землею і Сонцем.
Компаньйон WR 104 – масивна зоря спектрального класу OB, що має приблизно 30 сонячних мас і, як і головна зірка, продукує потужний зоряний вітер. Коли ці зоряні вітри стикаються,
вони створюють пил, який нагрівається ультрафіолетовим світлом. Це тепло випромінюється у вигляді теплової емісії, яку можуть зафіксувати інфрачервоні телескопи, такі як ті, що знаходяться в обсерваторії Кека.
Чи загрожує Землі гамма-сплеск?Головним сюрпризом стало те, що попередні моделі WR 104 припускали, що осі її зірок спрямовані прямо на Землю. Це становило потенційну загрозу: коли зірка Вольфа-Райє вибухає як наднова, вона може випустити потужний гамма-сплеск вздовж своїх полюсів.
Якщо полюс зорі дійсно був би спрямований на Землю, то гамма-випромінювання могло б знищити значну частину озонового шару планети, що спричинило б катастрофічні наслідки для життя. Проте тепер вчені встановили, що орбітальна площина системи нахилена відносно Землі, що означає, що будь-який потенційний гамма-сплеск пройде повз нашу планету.
Нова загадкаОднак це відкриття створило нову загадку. Якщо осі зірок не спрямовані на нас, то чому спіральна структура пилу виглядає так, ніби вона розташована саме в площині нашого огляду? Це вказує на те, що пил і площина орбіти можуть бути зміщені одне від одного. Поки що вчені не можуть пояснити, як саме це могло статися.
«Це чудовий приклад того, як у астрономії ми починаємо дослідження з одними очікуваннями, а Всесвіт підносить нам нові загадки», – каже Хілл.
«Ми відповідаємо на одні питання, але водночас створюємо ще більше. Однак саме так ми дізнаємося більше про фізику і про Всесвіт, у якому живемо. WR 104 ще не раз нас здивує!»
Результати дослідження були опубліковані в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
