Космическая обсерватория Европейского космического агентства XMM-Newton завершила детальное исследование интенсивного ветра гигантской звезды. Ученые выяснили, что этот поток частиц не однороден, а состоит из сотен тысяч фрагментов.
Порывистый ветер
Однородный (слева) и фрагментированный (справа) звездный ветер в представлении художника

Массивные звезды относительно редки, но играют важнейшую роль в круговороте вещества во Вселенной. Они выжигают ядерное топливо гораздо быстрее таких звезд, как Солнце, и живут всего миллионы лет перед тем, как вспыхнуть сверхновой и разбросать большую часть своего вещества в окружающем пространстве.

Но даже за такую короткую жизнь они теряют существенную часть своей массы с интенсивным потоком газа, срываемого светом с их поверхностей.

Звездные ветры, которые в миллионы раз сильнее солнечного, могут существенно влиять на окружение массивных звезд. Они могут дать толчок коллапсу соседних облаков пыли и газа и формированию из них новых звезд, или, наоборот, разбросать эти облака до того, как в них начнется звездообразование.

Несмотря на такую важную роль этих ветров, их структура пока плохо изучена. Являются ли они устойчивыми и однородными или разорванными на части и порывистыми? Астрономы получили возможность детально изучить структуру такого ветра с помощью продолжавшихся более десятилетия наблюдений обсерватории XMM-Newton за изменениями рентгеновского излучения Дзеты Кормы — одной из ближайших к нам массивных звезд.

Рентгеновские лучи возникают в звездном ветре из-за столкновений медленных и быстрых скоплений частиц, разогревающих эти скопления до миллионов градусов. Нагрев и остывание фрагментов ветра сопровождаются изменением интенсивности и энергии рентгеновских лучей.

Если имеется небольшое количество крупных фрагментов, изменчивость их суммарного излучения должна быть существенной. А если число фрагментов возрастает, колебания излучения отдельных фрагментов становятся малозначительными, и общая изменчивость уменьшается.

Рентгеновское излучение Дзеты Кормы остается стабильным часами, что говорит об очень большом количестве фрагментов. Но наблюдаются и изменения с интервалами в несколько дней. Это означает, что множество мелких фрагментов звездного ветра образует гигантские структуры, возможно, имеющие форму спирали, вращающейся вместе со звездой.

Полученные в результате наблюдений ограничения на количество фрагментов солнечного ветра оказались далеко за пределами теоретических предсказаний. Для завершения анализа этих наблюдений ученым придется внести существенные коррективы в имеющиеся теоретические модели.

Источник: ESA