Моя жизнь в астрономии

Дальнейшие рентгеновские наблюдения не выявили значительного рентгеновского излучения от звезд Вольфа–Райе с предполагаемыми релятивистскими спутниками, что поставило под сомнение гипотезу об их двойственности. Правда, не исключается возможность того, что нейтронная звезда сильно раскрутилась во время вторичного обмена масс (идея, предложенная в середине 1970‑х годов Г. С. Бисноватым-Коганом и Б. В. Комбергом), и в дальнейшем из‑за действия «эффекта пропеллера» вещество ветра звезды Вольфа–Райе может отбрасываться вращающейся магнитосферой нейтронной звезды и не падать на ее поверхность. В этом случае рентгеновское излучение от звезд Вольфа–Райе с релятивистскими спутниками может быть весьма слабым. Однако существует одна звезда Вольфа–Райе (HD197406), у которой масса предполагаемого релятивистского спутника превышает четыре солнечных, то есть это может быть не нейтронная звезда, а черная дыра. Поскольку черная дыра не должна иметь собственной магнитосферы, «механизм пропеллера» к ней неприменим. Тем не менее и в этом случае рентгеновское излучение от HD197406 весьма слабо. Все эти факты заставили исследователей, наряду с моделью двойной системы, рассматривать для звезд Вольфа–Райе типа HD50896 и HD197406 другие модели, например пульсации массивной гелиевой звезды или анизотропия ветра вращающейся звезды Вольфа–Райе, вызванная действием магнитного поля. Однако периоды переменности этих звезд (около четырех суток) слишком велики для того, чтобы можно было считать их пульсационными, а требуемая величина напряженности магнитного поля очень велика, поскольку управлять ветром со скоростями в тысячи километров в секунду и с темпом потери массы ~ 10^-5 солнечных масс в год можно только весьма сильным магнитным полем, которое у звезд Вольфа–Райе не наблюдается.

Следует также иметь в виду, что орбитальные периоды двойных WR систем HD50896 и HD197406, а также большинства звезд WR, заподозренных в двойственности, весьма велики (~ 2 ÷ 4 суток), поэтому предполагаемые релятивистские спутники двигаются в области, где скорость звездного ветра WR весьма велика (~ 1000 км/с). Поэтому радиус гравитационного захвата вещества ветра WR релятивистским объектом (так называемый радиус Бонди–Хойла) очень мал, что приводит к низкой эффективности аккреции. Это также может объяснить низкую рентгеновскую светимость предполагаемых двойных звезд WR даже при наличии у них спутников – релятивистских объектов.

Таким образом, природа переменности блеска и спектра звезд Вольфа–Райе, расположенных в центрах кольцевых туманностей, до сих пор остается неясной. Поэтому мной в 2000 году была предложена новая идея. Возможно, что спутниками этих звезд Вольфа–Райе являются не релятивистские объекты, а нормальные маломассивные звезды главной последовательности. В этом случае от таких звезд Вольфа–Райе не должно наблюдаться мощного рентгеновского излучения, что согласуется с наблюдениями. Кольцевые туманности вокруг таких звезд могли образоваться на стадии завершения первичного обмена масс, поскольку из‑за большой разницы в массах компонент при первичном обмене масс неизбежно формирование общей оболочки в системе. Большие пространственные скорости таких звезд Вольфа–Райе и их значительные высоты над галактической плоскостью могут быть связаны с «испарением» этих звезд из массивных звездных скоплений в результате действия коллективных механизмов гравитационного взаимодействия многих звезд скопления. На идею спутников – маломассивных звезд меня натолкнуло то обстоятельство, что большинство черных дыр открыто в маломассивных транзиентных рентгеновских двойных системах со спутниками – нормальными маломассивными звездами. Поскольку масса этого спутника не должна существенно меняться в процессе эволюции двойной системы с общей оболочкой, а начальная масса звезды – предшественника черной дыры должна быть не менее сорока солнечных масс, есть основания ожидать существования в Галактике звезд Вольфа–Райе со спутниками – маломассивными нормальными звездами. Ведь после первичного обмена масс в двойной системе на месте массивной звезды образуется звезда Вольфа–Райе, которая потом, взрываясь как сверхновая, формирует нейтронную звезду или черную дыру. В своем обзоре о рентгеновских новых, опубликованном в 2000 году в журнале Space Science Reviews (этот обзор был заказан мне редакцией журнала), я отметил, что имеет смысл поискать звезды Вольфа–Райе в паре с маломассивными нормальными звездами, которые могут быть предшественниками маломассивных транзиентных рентгеновских двойных систем.