Моя жизнь в астрономии

В 2010–2011 годах мы с моим бывшим аспирантом, ныне доктором физико-математических наук Мамедом Рустамовым из Шемахинской обсерватории (Азербайджан) опубликовали пару наблюдательных работ в «Астрономическом журнале», где спектроскопическим методом осуществлен поиск спутника – нормальной маломассивной звезды у двух звезд Вольфа–Райе, расположенных в центрах кольцевых туманностей. В этих работах мы обнаружили спектроскопические следы эффекта столкновения звездного ветра звезды Вольфа–Райе с поверхностью спутника, который может быть нормальной маломассивной звездой. Так что наука о пекулярных звездах Вольфа–Райе стала развиваться неожиданно в другом направлении, чем то, которое было указано в работах 1970‑х годов по теории эволюции массивных тесных двойных систем. Так часто бывает в науке – при поиске какого-либо эффекта, предсказанного теорией, неожиданно обнаруживается новый, не менее интересный эффект, который дает новый импульс для дальнейшего развития теории.

Открытие же «настоящей» звезды Вольфа–Райе «второго поколения» в паре с релятивистским спутником было сделано в 1992 году группой голландских и английских ученых с участием профессора Э. ван ден Хёвела, выдающегося специалиста по теории эволюции тесных двойных систем. Оказалось, что пекулярная рентгеновская двойная система Cyg X-3 с жестким рентгеновским спектром и огромной рентгеновской светимостью (~ 10³⁸ эрг/с) имеет в качестве оптической компоненты звезду Вольфа–Райе. Орбитальный период этой системы очень короткий (~ 4,8 часа), что свидетельствует о том, что в своем эволюционном пути она прошла через стадию эволюции с общей оболочкой.

Большая рентгеновская светимость системы Cyg X-3 обусловлена тем, что при таком коротком орбитальном периоде радиус относительной орбиты системы весьма мал (несколько солнечных радиусов). Поэтому релятивистский объект в данном случае движется вблизи основания звездного ветра WR, где скорость ветра относительно мала (~ 100 км/с).

Вскоре после публикации этой статьи мне пришлось поехать в Канаду, город Монреаль, по приглашению моего коллеги и друга профессора Тони Моффата. Там я ему предложил написать совместную статью по определению параметров звезды Вольфа–Райе в системе Cyg X-3. Если мы наблюдаем от этой системы мощное рентгеновское излучение, это означает, что соответствующий рентгеновский источник расположен выше уровня фотосферы звезды Вольфа–Райе. Поэтому если мы посчитаем с помощью третьего закона Кеплера радиус относительной орбиты системы Cyg X-3, то тем самым получим ограничение сверху на радиус «собственно звезды» Вольфа–Райе. Этот радиус получился весьма малым, что характерно для массивных гелиевых звезд. Тем самым было подтверждено заключение, сделанное мной еще в 1974 году на основе анализа затмений в классических двойных звездах Вольфа–Райе с OB-спутниками: звезды Вольфа–Райе – это гелиевые остатки первоначально массивных звезд, потерявших свои водородные оболочки. Эта статья, совместно с Тони Моффатом, была опубликована мной в 1994 году в Astrophysical Journal Letters и получила много ссылок.

Аналогичная история произошла и с поиском релятивистских спутников у «убегающих» OB-звезд. Мы в нашей группе обнаружили признаки спектральной и фотометрической периодичности у ряда «убегающих» звезд. На эту тему мой аспирант А. А. Баранников защитил кандидатскую диссертацию. Однако дальнейшие наблюдения показали, что найденные нами периоды в действительности являются не точными периодами, а квазипериодами, что не согласуется с моделью двойной системы. Скорее всего, эти квазипериодические изменения блеска и спектра таких звезд отражают не эффекты их двойственности, а связаны с разного рода нестабильностями их атмосфер. А большие пространственные скорости этих «убегающих» звезд могут быть вызваны их «испарением» из массивных звездных скоплений. Именно в этом направлении стала развиваться в последние годы наука об «убегающих» OB-звездах. А реальное открытие «спокойных» рентгеновских двойных систем, где аккреция на релятивистский объект еще не успела реализоваться, было сделано в 1994 году, когда группой американских астрономов у радиопульсара PSR 1259-63 с миллисекундным периодом был открыт спутник – нормальная массивная звезда спектрального класса B2e. Затем были открыты еще две двойные системы такого же типа. В данном случае феномен радиопульсара прямо свидетельствует о наличии в двойной системе релятивистского объекта – нейтронной звезды, который из‑за недостаточно продвинутой эволюции спутника – оптической B2e-звезды не наблюдается как аккрецирующий релятивистский объект в рентгеновском диапазоне спектра.