ESO наблюдает системную туманность HD 148937, чтобы узнать её историю

ESO наблюдает системную туманность HD 148937, чтобы восстановить её историю

Астрономы Европейской южной обсерватории (ESO) с помощью интерферометра VLTI, входящего в состав Очень большого телескопа (VLT), изучили туманность, окружающую систему HD 148937, и восстановили возможную эволюционную историю этой необычной звезды. Наблюдаемая пара расположена примерно в 3800 световых лет от Земли в созвездии Регула и представляет собой двойную систему с двумя массивными звёздами, окружёнными общей оболочкой из газа и пыли.

Наблюдаемая конфигурация и химический состав облака оказались столь нетипичными, что заставили исследователей предположить наличие необычного события в прошлом системы. То, что привлекло внимание учёных, — существенная разница в характеристиках двух компонентов: одна из звёзд кажется заметно «моложе» второй, хотя, по общему ожиданию, компоненты двойной системы должны были формироваться одновременно.

Главный автор исследования Абигейл Фрост сообщила, что, изучая доступные данные, она была поражена специфичностью системы: туманность, окружающая две массивные звезды, — большая редкость, и это натолкнуло команду на мысль о каком‑то неординарном событии. Тщательный анализ показал, что наиболее массивная звезда выглядит существенно моложе своего компаньона, что по логике не укладывается в простую двустадийную модель совместного формирования.

По выводам исследования, полученным на основе наблюдений и моделирования, объяснение этой аномалии может быть следующим: система изначально включала три звезды. Две из них находились настолько близко друг к другу, что в определённый момент слились, что сопровождалось выбросом большого количества газа и пыли в окружающее пространство и формированием видимой туманности. В результате слияния образовалась более массивная и заметно магнитная звезда. Третья звезда находилась дальше и избежала слияния — она и образует сейчас вторую компоненту наблюдаемой двойной системы.

Такая история объясняет и присутствие в туманности обилия тяжёлых элементов — азота, углерода и кислорода — которые в норме должны были бы оставаться внутри звёзд, а не оказываться в окружающей оболочке; высвобождение этих элементов могло произойти в момент слияния. Возраст туманности, по оценкам авторов, значительно меньше возраста самих звёзд: оболочка вокруг пары (NGC 6164/6165) имеет возраст порядка нескольких тысяч лет и потому выглядит относительно «молодой» по сравнению с компонентами системы.

Исследователи оценивают разницу возрастов между звёздами примерно в полтора миллиона лет, что служит аргументом в пользу сценария, где один из компонентов пережил недавнее реконфигурационное событие. Гипотезу слияния поддерживают данные, полученные интерферометрическими инструментами PIONIER и GRAVITY, интегрированными в VLTI, а также архивные спектрографические наблюдения инструмента FEROS.

Совокупность этих наблюдений согласуется с моделью, в которой слияние объясняет, почему одна из звёзд обладает сильным магнитным полем, тогда как другая его не проявляет: слияния и связанные с ними вихревые процессы способны генерировать длительно сохраняющиеся магнитные поля у массивных звёзд, которые иначе считаются немагнитными. Как отметила Фрост, считалось, что магнитные поля у массивных звёзд относительно недолговечны по сравнению с жизненным циклом звезды, и потому наблюдать такое редкое событие сразу после его свершения — большая удача.

Таким образом, наблюдения системы HD 148937 предоставляют важные эмпирические данные о механизмах формирования магнитных полей у массивных звёзд и служат убедительным примером того, как динамика множественных звёздных систем и события слияния могут кардинально менять эволюцию и видимость компонентов и их окружения.