Московский астроном обнаружил в небе новый источник радиоактивного излучения

Исследуя наблюдения, сделанные телескопом Fermi LAT, Максим Пширков, астроном из ГАИШ МГУ, сделал открытие, которое позволяет говорить об еще одном источнике мощного гамма-излучения в нашей галактике, возникающего в результате столкновения мощных звездных ветров. Его работа была опубликована в последнем номере журнала Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.

Двойные системы массивных звезд, в состав которых входит очень горячая и очень яркая звезда со специфическим спектром, относящаяся к звездам так называемого класса Вольфа-Райе, порождают мощные звездные ветры, столкновение которых может привести к рождению мощного потока фотонов с энергией выше ста мегаэлектронвольт, если расстояние между звездами невелико. Такие звездные пары уже долгое время рассматривались исследователями как возможные источники жесткого гамма-излучения.

Но такое излучение было обнаружено только у одной парной звезды — знаменитой среди астрономов системы Эта Киля. За этой Этой они следят уже больше четырех веков, и с особенным интересом стали следить за ней после 1834 года, когда одна из ее звезд вспыхнула, став одной из самых ярких звезд небосклона. Эта Киля расположена сравнительно близко, в 7,5–8 тыс. парсеков от Земли, ее звезды имеют, соответственно, 80 и 30 солнечных масс и светят ярче миллионов солнц. Если бы такая звезда находилась от нас в десяти парсеках, она светила бы, как Луна, тогда как Солнце с такого расстояния было бы невозможно увидеть невооруженным глазом. Неудивительно поэтому, что когда возникла идея о высокоэнергетическом гамма-излучении, возникающем при столкновении мощных звездных ветров, Эта Киля была первым кандидатом для его поисков. И семь лет назад это излучение было обнаружено.

Однако говорить о таких двойных системах как об источниках мощной гаммы всего лишь на одном примере было нельзя. Тогда астрономы взялись за поиски других подобных источников. И это оказалось трудным занятием.

«Неуверенности в успехе могли бы добавить недавно появившиеся расчеты, согласно которым такие звездные пары типа Эты Киля встречаются очень редко, примерно по одной на галактику типа нашей, но я к тому времени уже закончил свои расчеты», — говорит Максим Пширков. С достаточно высокой достоверностью астроном установил, что система под названием Гамма Парусов является источником того самого излучения от звездных ветров.

Эта система состоит из звезд с массами в 30 и 10 солнечных масс. Параметры их орбит известны, — звезды находятся друг от друга примерно на том расстоянии, которое отделяет Землю от Солнца. Пара излучает мощные звездные ветра, на которых одна из звезд теряет в год одну стотысячную своей массы, а другая — две десятимиллионных. Это очень большая величина, ведь то же Солнце ежегодно тратит на ветер всего лишь есть одну стотысячную одной миллиардной долю массы.

При столкновении звездных ветров, движущихся со скоростями больше 1000 км/сек, происходит столкновение содержащихся в них частиц. Механизм этих столкновений пока в точности неизвестен, однако при любом варианте они должны заканчиваться излучением высокоэнергичных фотонов, которые гамма-телескопом Fermi LAT и были, как выяснилось, зарегистрированы.

По словам автора статьи, с источником излучения ему в известной степени повезло. «Искать подобные источники в самой галактической плоскости гораздо сложнее, поскольку она сама является мощным источником гамма-излучения, на фоне которого обнаружить относительно небольшое количество фотонов, испускаемых звездными парами, очень сложно, — говорит ученый. — Однако система Гамма Парусов находится над плоскостью диска и сравнительно недалеко. Будь она в полтора раза дальше от нас или в полтора раза ближе к галактической плоскости, открытия, скорее всего, просто бы не состоялось».