Кожна зірка, що сяє на вечірньому небосхилі, колись загине, згасаючи в холоді космічної безодні.

Ми не завжди знаємо, коли саме це станеться, але для однієї подвійної зоряної системи, розташованої приблизно за 150 світлових років від Землі, вчені змогли точно визначити момент її загибелі. Через 23 мільярди років дві білі карликові зірки повинні зіштовхнутися.

Втім, цього не станеться, оскільки обидві зірки зникнуть раніше через грандіозний вибух – наднову типу Ia. Ці події є своєрідними “космічними маяками”, які допомагають астрономам вимірювати відстані у Всесвіті.

Вчені давно припускали, що білі карлики є джерелом наднових типу Ia, але нове відкриття вперше підтвердило важливу теоретичну гіпотезу: більшість таких вибухів спричинені не окремими білими карликами, а подвійними зоряними системами.

“Ймовірність того, що саме подвійні білі карлики є джерелами наднових типу Ia, була високою, адже такі системи досить поширені в Чумацькому Шляху. Але досі ми не знаходили жодної системи, яка б безперечно досягла фази вибуху наднової в часових межах, порівнянних з віком Всесвіту,” – пояснює астрофізик Джеймс Мандей з Університету Ворика у Великій Британії.

Що таке білі карлики та чому вони важливі

Білі карлики – це не “живі” зірки у звичному розумінні. Життя зірок починається на головній послідовності, де вони спалюють водень у своїх ядрах. Коли водень вичерпується, зовнішні оболонки відкидаються, а ядро колапсує.

Для зірок масою до 8 сонячних такі ядра перетворюються на білі карлики – ультрагусті об’єкти, в яких маса до 1,4 сонячних зосереджена у сфері розміром із Землю або Місяць. Ця межа відома як ліміт Чандрасекара – якщо білий карлик перевищує цю масу, він стає нестабільним і вибухає.

Наднові типу Ia мають важливе значення для Всесвіту, оскільки вони поширюють важкі елементи, що утворилися в ядрах зірок. Також вони мають передбачувану яскравість, що робить їх ідеальними “космічними лінійками” для вимірювання відстаней.

Подвійна система WDJ181058.67+311940.94

Астрономи вже знаходили подвійні білі карлики, однак у більшості таких систем зорі оберталися надто повільно, щоб зіштовхнутися протягом віку Всесвіту (13,8 млрд років).

Новий об’єкт – WDJ181058.67+311940.94 – особливий. Його зорі розділені відстанню, що становить лише 1/60 від відстані Земля-Сонце, а їх сумарна маса дорівнює 1,56 маси Сонця. За підрахунками вчених, вони зіштовхнуться через 23 мільярди років і спричинять потужний вибух наднової типу Ia.

“Це перший доведений випадок подвійного білого карлика, який гарантовано вибухне у вигляді наднової. Тепер ми точно знаємо, що частина наднових у нашій галактиці походить саме від таких систем”, – підсумовує Мандей.

Хоча подія відбудеться нескоро, це відкриття змінює наше розуміння процесів у Всесвіті та допомагає краще передбачати долю інших схожих зоряних систем.

Дослідження опубліковане в журналі Nature Astronomy.