Тайна источника сверхновой звезды раскрылась в соседней галактике

С помощью Космического телескопа НАСА «Хаббл» астрономы раскрыли давнюю тайну: к какому типу звезды относится так называемый прародитель сверхновых

Наблюдения сверхновой звезды, обнаруженной в соседней галактике, помогли сделать открытие. Новые данные позволили ученым определить один из нескольких сценариев, которые могут инициировать такие вспышки.

Основываясь на предыдущих наблюдениях с наземными телескопами, астрономы знали, что сверхновая звезда типа Ia создала остаток, названный SNR 0509-67.5, который находится на расстоянии в 170 000 световых лет от Земли в галактике Большого Магелланова Облака.

Тип системы, которая привела к этому виду взрыва сверхновой звезды, ученые долго не могли определить, и это была серьезная проблема. Существовало множество предположений, но очевидного решения найдено не было. Все версии включали белую карликовую звезду, которая способна увеличивать свою массу до самых высоких пределов.

Астрономы не увидели звезды-компаньона возле интересующего их остатка, и это исключило все решения кроме одного. Таким образом, единственная остающаяся возможность состоит в том, что это сверхновая звезда типа Ia, образовавшаяся из пары белых карликов, имевших близкую орбиту.

«Мы знаем, что «Хаббл» обладает необходимой чувствительностью, чтобы обнаруживать самые слабые остатки белых карликов, которые, возможно, и служат инициаторами таких взрывов, - сказал ведущий исследователь Брэдли Шафер из Университета штата Луизиана (LSU) в Батон-Руже. – Это логично, и здесь уместна самая известная цитата Шерлока Холмса: «когда вы исключили невозможное, независимо от того, что остается, даже если это невероятное - это должна быть правда».

Причину образования SNR 0509-67.5 можно лучше всего объяснить белыми карликовыми звездами, с орбитами плотно расположенными друг к другу. Звезды росли, расстояние между ними становилось все меньше, затем они, вероятно, столкнулись и взорвались.

Это изображение остатка сверхновой звезды 0509-67.5 было сделано на основе соединенных данных из двух обсерваторий НАСА. Оптические данные SNR 0509-67.5 и его окрестностей, полученные с телескопа «Хаббл», совмещены с рентген-изображениями, полученными в обсерватории Чандра. В результате заметны мягкие зеленые и синие оттенки горячего материала от рентгеновских снимков, окруженных яркой розовой оптической раковиной, которая показывает окружающий газ, распространяемый расширяющейся взрывной волной от сверхновой звезды

В течение четырех десятилетий поиск прародителя сверхновых звезд типа Ia был ключевым вопросом в астрофизике. Проблема приобрела особое значение за прошлое десятилетие, когда тип сверхновых Ia стал основным инструментом для того, чтобы измерить ускоряющуюся Вселенную.

Сверхновые типа Ia – это огромные взрывы энергии, свет от которых часто бывает более ярким, чем целая галактика звезд. Проблема ученых состояла в том, чтобы идентифицировать тип звездной системы, которая выталкивает белого карлика и инициирует взрыв. Учеными были предложены многочисленные гипотезы, но согласно большинству из них, после взрыва должна остаться звезда-компаньон, или остаток от нее.

Поэтому ученые ставили перед собой задачу найти экс-компаньона.

В 2010 году Шафер и Эшли Пагнотта (также из университета Луизианы) готовились искать любые намеки на звезды экс-компаньоны в центрах четырех остатков сверхновой звезды в Большом Магеллановом Облаке, когда они обнаружили, что телескоп «Хаббл» уже получил желаемое изображение одного из этих остатков под названием SNR 0509-67.5 в ходе программы Heritage «Хаббл».

Анализируя центральную область, ученые обнаружили, что здесь нет никаких звезд или подобных объектов с минимальным свечением, которые смог бы обнаружить «Хаббл». Шафер сообщает, что лучшее объяснение этому – так называемая «модель двойной дегенерации», согласно которой два белых карлика сталкиваются.

Никаких зарегистрированных наблюдений за звездным взрывом нет. Однако исследователи из Научного института космических телескопов в Балтиморе, штат Мэриленд, идентифицировали свет от сверхновой звезды, отраженный от межзвездной пыли, что объясняет существенную задержку. Эта задержка, которую можно назвать также легким эхом взрыва сверхновой звезды, позволила астрономам измерить спектральную сигнатуру света от взрыва. На основании цветной сигнатуры астрономы смогли доказать, что это была сверхновая типа Ia.

Поскольку остаток появляется как симметрическая «раковина или пузырь», геометрический центр может быть определен точно. Эти свойства делают SNR 0509-67.5 идеальной целью для поиска звезд экс-компаньонов. Молодой возраст объекта также означает, что любые «выжившие» звезды не могли далеко переместиться от места взрыва.

Команда планирует рассмотреть другие остатки сверхновой звезды в Большом Магеллановым Облаке, чтобы проверить свои предсказания.