Отслеживание двойной звезды до её места рождения может дать астрономам возможность определить, когда одна из звёзд стала сверхновой и отправила пару в движение. Группа астрономов обнаружила, что массивные двойные звёздные системы в галактике формируются на краях рассеянных скоплений или на переднем крае спирального рукава. Работа даёт представление о том, как выглядели галактические окрестности в прошлом, и объяснение распределения таких звёзд.
Фрэнсис Фортен и Сильвен Шати из Университета Париж-Сите, а также Фредерико Гарсия из Аргентинского института радиоастрономии использовали данные космического телескопа Gaia Европейского космического агентства для отслеживания движения 26 массивных рентгеновских двойных звёзд, или HMXB.
HMXB — это остатки двойных звёздных систем, в которых одна звезда взорвалась как сверхновая и стала чёрной дырой или нейтронной звездой.
Они обнаружили, что эти движения, экстраполированные назад во времени, имеют тенденцию происходить либо на краях спиральных рукавов, либо вблизи рассеянных звёздных скоплений.
«Это сообщает, как они родились», — рассказал Шати Space.com. «Мы можем использовать это, чтобы проследить спиральные рукава в нашей галактике». Отслеживание двойной звезды до её места рождения также может дать астрономам возможность определить, когда одна из звёзд в паре стала сверхновой, поскольку сверхновая — это то, что заставило их двигаться.
Фото: websib.ru
Многие звёзды рождаются в двойных системах, и иногда каждая из этих двух звёзд в несколько раз массивнее Солнца. Чем массивнее звезда, тем короче её жизнь, поэтому в этих системах одна из двух звёзд исчерпает топливо и взорвётся как сверхновая всего через несколько десятков миллионов лет.
Для сравнения, звезда с меньшей массой, такая как Солнце, проживёт в сто раз дольше, порядка миллиардов лет.
После взрыва остаётся компактный объект, похожий на нейтронную звезду или чёрную дыру.
Звезда-компаньон затем начнёт терять массу в пользу своего мёртвого и теперь очень плотного партнёра, генерируя рентгеновские лучи при падении — отсюда и название «двойная рентгеновская система». Эти взрывы сверхновых действуют как беспорядочно направленные ракетные двигатели, поэтому HMXB не остаются в своих родовых скоплениях или спиральных рукавах. Но они не оказываются слишком далеко, по галактическим меркам, потому что их жизнь так коротка. Короткая жизнь HMXB также означает, что они будут сконцентрированы в определённых регионах — распределение не будет случайным.
«Мы находим массивные рентгеновские двойные системы, состоящие из массивных звёзд, только в галактической плоскости и сконцентрированные в спиральных рукавах», — говорит Шати.
Фото: flibusta.site
Это явление отличается от более старых звёзд и шаровых скоплений, которые, как правило, рассредоточены по области, называемой гало. В исследовании отмечены некоторые предостережения: размер выборки всё ещё относительно мал, а это означает, что невозможно сделать какие-либо определённые заявления обо всех HMXB; возможно, только HMXB в нашем «соседстве» сформировались в рассеянные скопления. Если HMXB выглядит так, как будто образовались изолированно, то невозможно так же надёжно оценить возраст. Кроме того, по мере того, как массивные рентгеновские двойные удаляются, их становится всё труднее сопоставить с небольшим скоплением, поэтому вполне возможно, что некоторые из них, которые выглядят так, как будто образовались в спиральных рукавах, на самом деле были рождены скоплением.
Как описывают авторы в статье речь идёт о взаимном соответствии, но некоторые из исследованных двоичных файлов были неубедительны, и может случиться так, что большинство HMXB рождаются в кластерах.