В последние годы астрономы, анализируя данные космического аппарата ESA Gaia, обнаружили несколько белых карликов, несущихся через Млечный Путь со скоростями до 2 000 км/с. Этого хватит, чтобы долететь из Нью-Йорка в Лос-Анджелес за две секунды и навсегда покинуть галактику.

Эти «гиперскоростные белые карлики» ставят учёных в тупик с момента их открытия в 2018 году. Их скорость указывает на мощный катастрофический выброс, но ни одна теория не объясняла одновременно их стремительный полёт, раздутые оболочки и аномальный нагрев. Возможно, ответ найден.

Исследование, опубликованное 19 августа в журнале Nature Astronomy под руководством Хилы Гланц из Технион-Израильского института, предлагает новую модель. Учёные смоделировали слияние двух белых карликов в тесной двойной системе.

«Это как пазл, — объяснила Гланц в интервью Space.com. — Мы пытаемся понять, какие части дополнят картину».

Симуляция воспроизвела не только рекордные скорости, но и уникальные физические параметры этих звёзд. Модель фокусируется на слиянии гибридных белых карликов — объектов с углеродно-кислородным ядром и гелиевой оболочкой, сформированной взаимодействием с парой. Легкий карлик начинает разрушаться под действием тяготения массивного соседа. Трение и сжатие разогревают гелиевый слой, вызывая взрыв.

Первый взрыв создаёт ударную волну, которая, отражаясь, сжимает ядро, провоцируя второй, ещё более мощный взрыв — термоядерную сверхновую. «Звезда полностью уничтожается. Ничего не остаётся», — говорит Гланц.

Частично разрушенный компаньон, лишившись гравитационной связи, выбрасывается прочь со скоростью, накопленной во время орбитального движения и взрыва.

Модель объясняет, почему эти белые карлики выглядят раздутыми: после слияния их оболочки нагреты до экстремальных температур. А слабое свечение сверхновой скрывает следы катастрофы, оставляя «беглеца» в одиночестве.

Ранние теории (например, сценарий D6) предполагали, что массивный белый карлик взрывается после поглощения материи, но не могли объяснить аномалии гиперскоростных объектов. Модель Гланц показывает, что даже лёгкие карлики при частичном разрушении способны порождать «звёзды-пули».

Исследование также проясняет природу сверхновых типа Ia — «стандартных свеч» для измерения расстояний во Вселенной. Похоже, их разнообразие связано с различными сценариями, включая двойные детонации при слияниях.

Однако учёные подчёркивают: это лишь часть мозаики. Наблюдения обсерватории Vera C. Rubin, которая начнёт работу в 2025 году, могут зафиксировать подобные события в реальном времени и подтвердить теорию.

Новые данные могут перевернуть представления о химической эволюции галактик. Гиперскоростные белые карлики, унося тяжёлые элементы из мест взрывов, могут влиять на состав межзвёздной среды. Кроме того, их траектории несут информацию о гравитационном поле Млечного Пути.

«Мы стоим на пороге открытий, — отмечает астрофизик Сергей Попов, не участвовавший в исследовании. — Возможно, скоро мы найдём сотни таких „беглецов“, что изменит наши взгляды на звёздную динамику».

Пока же учёные надеются, что Gaia и будущие миссии, такие как JWST, помогут определить состав и возраст гиперскоростных карликов, окончательно подтвердив или опровергнув «теорию слияния». Как шутит Гланц: «Вселенная любит подкидывать головоломки. Нам повезло, что эта — такая красивая».