Создать аккаунт
Главные новости » Наука и технологии » Астрономы наконец нашли звездные останки знаменитой сверхновой 1987 года

Астрономы наконец нашли звездные останки знаменитой сверхновой 1987 года

1

Фото из открытых источников
Когда в 1987 году взорвалась соседняя звезда, она создала первую сверхновую, видимую невооруженным глазом за четыре столетия, и стала одним из наиболее интенсивно изучаемых объектов в космосе. Теперь, после более чем 35 лет поисков, исследователи наконец обнаружили оставшийся пепел. Используя новый гигантский космический телескоп НАСА JWST, астрономы заметили светящийся газ в центре взрыва, который мог быть подпитан только чем-то горячим и компактным внутри него, сообщают они в журнале Science. Ученые полагают, что виновата нейтронная звезда, все, что осталось от распавшейся звезды.
 
На этот раз клише уместно: «Это дымящийся пистолет», — говорит астроном Эмануэле Греко из Астрономической обсерватории Джузеппе С. Вайана в Палермо. «Это прорыв в том смысле, какую информацию мы получим о таком экстремальном и молодом объекте».
 
Большинство сверхновых взрывается, когда у большой звезды, масса которой как минимум в восемь раз превышает массу Солнца, внезапно заканчивается термоядерное топливо. Без радиационного давления, удерживающего звезду, ядро коллапсирует, а внешние слои рушатся. Они отскакивают от ядра и, получая импульс от вспышки крошечных частиц нейтрино, выбрасывают большую часть массы звезды в космос. Ядро выживает, и для самых массивных звезд результатом является черная дыра. В других случаях коллапс образует твердый шар нейтронов, упаковывающий пару солнечных масс в объект размером с город. Чайная ложка этого вещества будет весить 1 миллиард тонн.
 
Последняя сверхновая в Млечном Пути произошла в 1604 году и была зарегистрирована Иоганном Кеплером всего за несколько лет до того, как Галилео Галилей впервые направил телескоп к небу. Затем, 23 февраля 1987 года, произошел взрыв Сандулека −69 202, синей звезды-сверхгиганта с массой 20 солнечных, находящейся примерно в 168 000 световых лет от Земли в Большом Магеллановом Облаке, соседней галактике-спутнике. Телескопы по всему миру вращались, чтобы наблюдать за фейерверком. Большая часть того, что астрономы теперь знают о сверхновых с коллапсом ядра, получена благодаря этому событию, известному как SN 1987A. «Это во многом способствовало», — говорит Микако Мацуура из Кардиффского университета.
 
Теоретики предсказали, что SN 1987A оставила после себя нейтронную звезду, частично основываясь на 10-секундной вспышке нейтрино, обнаруженной за несколько часов до видимого светового шоу; коллапс в черную дыру привел бы к более короткому всплеску частиц. Но где же была нейтронная звезда? Наблюдатели без особого успеха пытались проникнуть в облако выброшенного материала.
 
За последние 5 лет появились некоторые подсказки. В 2019 году Мацуура и его коллеги опубликовали изображения SN 1987A, полученные с помощью Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы, радиообсерватории в Чили. Они показали сгусток теплого материала в центре выброса сверхновой. Но исследователи не смогли сказать, был ли он нагрет распадом радиоактивных элементов при взрыве или высокоэнергетическим светом, излучаемым тлеющей нейтронной звездой. «Это было многообещающе, но не убедительно», — говорят ученые.
 
Затем, в 2021 году, Греко и его коллеги сообщили об обнаружении архивных изображений с двух рентгеновских телескопов НАСА, на которых были видны рентгеновские лучи от магнитно-захваченных частиц вблизи центра сверхновой. Но они не могли сказать, были ли эти частицы захвачены линиями магнитного поля нейтронной звезды или линиями ударной волны, находящимися дальше. «Мы не смогли идентифицировать центральный объект», — говорит он.
 
Прорыв произошел, когда Клаас Франссон из Стокгольмского университета и его коллеги воспользовались острым зрением JWST и его способностью расщеплять свет на спектр. Они знали, что фотоны, вылетающие из горячей нейтронной звезды, догонят и ионизируют определенные элементы во взрывном облаке. Когда эти атомы восстановят свои электроны, они будут флуоресцировать в определенных оптических и инфракрасных длинах волн.
 
Космический телескоп НАСА «Хаббл» не смог обнаружить эту сигнатуру в оптическом свете. Космический телескоп НАСА «Спитцер» увидел некоторое инфракрасное излучение, но не смог точно определить его источник. 16 июля 2022 года, всего через несколько дней после начала наблюдений, JWST была направлена на SN 1987A. Его большое 6,5-метровое зеркало обеспечивает четкое зрение, а его спектральные датчики простираются далеко в инфракрасную область, где скрываются многие линии излучения. «Поле обзора JWST просто идеально подходит для SN 1987A», — говорит Франссон.
 
Исследователи обнаружили флуоресцирующий аргон и серу в центре остатка сверхновой. Аргон «был настолько сильным, что его невозможно было не заметить», — говорит Франссон.
 
Команда также измерила скорость флуоресцирующих газов и пришла к выводу, что материал выбрасывался медленнее из слоя, находящегося недалеко от ядра исходной звезды, где можно было ожидать аргона и серы. Для создания такой флуоресценции требуются фотоны высокой энергии, и единственным жизнеспособным источником, заключает команда, будет свет горячей нейтронной звезды.
 
Точная природа нейтронной звезды и этого излучения пока не известна, говорит Франссон. Это может быть прямое излучение рентгеновских лучей с поверхности, нагретой в несколько миллионов градусов. Или коллапс ядра мог образовать пульсар, быстро вращающуюся нейтронную звезду с интенсивными магнитными полями, которые могут взбивать частицы и заставлять их излучать ультрафиолетовый свет, достаточно энергичный, чтобы вызвать флуоресценцию.
 
По прошествии многих лет, когда пыльный остаток сверхновой рассеется, наблюдателям будет легче изучать эту новоявленную нейтронную звезду. «Оно свежее, прямо из духовки», — говорит Греко. «Это уникально».
0 комментариев
Обсудим?
Смотрите также:
Продолжая просматривать сайт celz.ru вы принимаете политику конфидициальности.
ОК