Коллектив авторов - Космос. От Солнца до границ неизвестного

Во Вселенной множество странных объектов, но Эта Киля (Eta Carinae) перещеголяет многих. В 1843 году она на некоторое время стала второй по яркости звездой на небе – вспыхнула как сверхновая, но каким-то образом сумела выжить после взрыва. А недавно мы нашли доказательства, что она и в более далеком прошлом вспыхивала подобным образом: в 1550 и 1250 годах н. э.

Находясь на расстоянии 7500 световых лет от нас, в созвездии Киля, этот объект представляет собой двойную систему из двух массивных звезд. Они вращаются вокруг общего центра масс по тесной орбите с периодом 5,5 года. Совместная светимость обеих звезд превышает светимость 5 миллионов звезд солнечного типа.

Масса «маленькой» звезды в этой паре всего в 30–50 раз превышает массу Солнца, в то время как ее спутник – настоящий исполин с массой от 100 до 150 масс Солнца. Такая звезда в буквальном смысле слова разрывается на части: давление вылетающих из нее фотонов выносит внешние слои звезды прочь.

В 2016 году на основании снимков космического телескопа «Хаббл» двухлетней давности ученым удалось восстановить бурное прошлое Эты Киля. Меган Киминки и ее коллеги из Аризонского университета в Тусоне создали фильм, в котором видно, как в прошлом от Эты Киля отделилось более 800 газовых пузырей.

Скорость некоторых облаков газа достигала 3 миллионов км/ч. Нитевидные газовые облака двигаются без ускорения, а это позволяет оценить, когда они были выпущены из системы. Ученые предполагают, что около 1250 года н. э. в системе Эта Киля произошел мощный взрыв, и около 1550 года н. э. – немного более слабый. Причиной некоторых очень далеко улетевших сгустков газа могли быть события, наблюдавшиеся в 1045 и 900 годах н. э., хотя не исключено, что они вылетели с высокими скоростями после взрыва, который наблюдался в XIII веке.

Причина взрывов Эты Киля до сих пор не ясна. Возможно, спутник время от времени взаимодействует с внешними слоями большой звезды, заглатывая новое вещество, что приводит к очередному ядерному взрыву. Возможно, нам повезет, и мы увидим, как этот неустойчивый гигант снова взорвется.

Космос огромен и практически пуст. Но, несмотря на это, звезды иногда сталкиваются. По-видимому, мы стали свидетелями одного такого столкновения. В феврале 2002 года ранее ничем не примечательная звезда под названием V838 Единорога ( V838 Monocerotis ), находящаяся на расстоянии около 20 000 световых лет, на короткое время достигла светимости в миллион раз большей, чем наше Солнце. То же наблюдалось в следующем месяце – и затем в апреле.

Вначале предположили, что это так называемая «новая» звезда – белый карлик, заимствующий у своего спутника вещество до тех пор, пока его не скопится достаточно для возбуждения термоядерного взрыва на поверхности звезды. Но обычно взрывы на новых звездах происходят по-другому, новые не вспыхивают три раза подряд через короткое время, чтобы потом затихнуть. В одной из гипотез даже предположили, что это «крик отчаяния» при столкновении двух звезд. Но с таким же успехом происхождение вспышек можно объяснить другим редким явлением: термоядерным возгоранием в конце жизни гигантской звезды. Не исключен и вариант поглощения звездой гигантских планет. В любом случае, произошло странное и красивое явление – отраженная от окрестной пыли тройная вспышка света окружила объект быстро меняющимися светящимися оболочками.

В настоящий момент главный претендент на роль самой большой звезды – UY Щита ( UY Scuti ). Этот красный сверхгигант находится на расстоянии 10 000 световых лет от нас. По оценкам, его диаметр в 1700 раз превышает диаметр Солнца. Если бы внезапно он очутился в нашей Солнечной системе и заменил Солнце, орбита Юпитера пролегала бы глубоко под поверхностью этого гипергиганта. Но это не значит, что Юпитеру грозили бы разрушительные последствия – внешние слои красного сверхгиганта настолько разрежены, что у нас на Земле они могли бы сойти за идеальный вакуум.

История гигантской звезды не заканчивается после ее взрыва. Внутри светящегося облака осколков звезды может по-прежнему биться сердце – неистово вращающееся, выросшее до огромных размеров атомное ядро со сверхмощным магнитным полем. Или же звезда превратится в бесплотный призрак с гравитационным полем и будет восприниматься как брешь, пробитая в пространстве-времени.

Факты таковы: ночью 9 октября 1604 года взоры европейских обывателей, которым не спалось, обратились на юго-запад. Там, в созвездии Стрельца, в эту ночь должны были сойтись планеты Юпитер, Сатурн и Марс. Некоторые люди верили, что это радикально изменит мир.

Планеты вышли на парад по расписанию. Но внимание наблюдателей привлекло нечто в соседнем созвездии Змееносца. Там появилась совершенно новая звезда. Ее яркость возрастала на протяжении 20 дней, она стала ярче, чем любая планета, замешкалась на какое-то время, а потом начала постепенно гаснуть. В общей сложности, звезда была видна на протяжении года. Так вспыхнула сверхновая в галактике Млечный Путь – на данный момент последняя, которую удалось увидеть невооруженным глазом.

«Мы можем быть уверены только в одном, – писал Иоганн Кеплер, составивший подробный отчет об этом событии. – Либо эта звезда ничего не значит для человечества, либо она означает нечто настолько важное, что находится за пределами понимания человека». Сегодняшние астрономы – по крайней мере, если они в настроении побыть претенциозными, – могут склониться ко второму утверждению.

До сих пор остаток сверхновой Кеплера можно наблюдать в виде расширяющегося облака – того, что осталось после взрыва. Фактически ученые напоминают в этой ситуации следователей, которые по брызгам крови пытаются восстановить картину происшедшей трагедии. Бросая взгляд в прошлое, астрономы классифицируют событие 1604 года как сверхновую типа Ia. Современная космология использует этот тип сверхновых в качестве мерила для оценки возраста и размера Вселенной.

В целом причины возникновения сверхновых типа Ia пока не ясны. Предлагается, например, такая модель: вещество от соседнего красного гиганта падает на плотное горячее ядро белого карлика, которое затем самоуничтожается в термоядерном взрыве. Или другая модель: сверхновые типа Ia возникают, когда два белых карлика при слиянии уничтожают друг друга.

Может ли сверхновая Кеплера помочь выбрать нужный вариант? Картина взрыва сопровождается одним обстоятельством, которое можно считать ключевым: газ, выброшенный из звезды во время взрыва сверхновой, похоже, врезается в другой газ, который был выброшен из того же объекта еще раньше. Приходится признать, что сценарий с участием красного гиганта подходит больше, чем столкновение белых карликов: ведь именно у красного гиганта есть свойство выбрасывать в пространство часть своей атмосферы.