Звезда, пережившая сверхновую

Астрономы обнаружили, что белый карлик выжил после взрыва термоядерной сверхновой, и даже стал ярче.

Об этом рассказывают в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре, передают OstanniPodii.com.

Сверхновая – это катастрофический взрыв звезды. В частности, термоядерные сверхновые (возникающие в бинарных системах, когда белый карлик забирает материю от своего партнера) сигнализируют о полном разрушении звезды-белого карлика, не оставляя после себя ничего. По крайней мере, так предполагают модели и наблюдения.

Поэтому, когда группа астрономов решила посмотреть на место необычной термоядерной сверхновой SN 2012Z с помощью космического телескопа Хаббл, они были поражены, обнаружив, что звезда пережила взрыв. И не только пережила – после взрыва звезда была даже ярче, чем до него.

Первый автор Кертис Маккалли, постдокторант Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и обсерватории Лас-Кумбрес, выложил эти результаты в статье в журнале The Astrophysical Journal и представил их на пресс-конференции на 240-м заседании Американского астрономического общества. Такие загадочные результаты дают нам новую информацию о происхождении одних из самых распространенных, но загадочных взрывов во Вселенной.

Эти термоядерные сверхновые, также называемые сверхновыми типа Ia, являются одними из важнейших инструментов в арсенале астрономов при измерении космических расстояний. Начиная с 1998 года, наблюдения за этими взрывами показали, что Вселенная расширяется с постоянно растущей скоростью. Считается, что это связано с темной энергией, за открытие которой в 2011 году была присуждена Нобелевская премия по физике.

Хотя они имеют жизненно важное значение для астрономии, происхождение термоядерных сверхновых изучено плохо. Астрономы сходятся во мнении, что они являются результатом разрушения белых карликов — звезд, масса которых примерно равна массе Солнца, упакованной в размеры Земли. Что заставляет звезды взрываться, неизвестно. Согласно одной из теорий, белый карлик ворует вещество у звезды-компаньона. Когда белый карлик становится слишком тяжелым, в ядре загораются термоядерные реакции, приводящие к разрушающему звезду взрыву.

SN 2012Z была удивительным типом термоядерного взрыва, который иногда называют сверхновым типом Iax. Они более тусклые и слабые родственники более традиционных сверхновых типа Ia. Поскольку это менее мощные и медленные взрывы, некоторые ученые предположили, что они являются неудачными сверхновыми типа Ia. Новые наблюдения подтверждают эту гипотезу.

В 2012 году снова 2012Z была обнаружена в недалекой к нам спиральной галактике NGC 1309, которая была глубоко изучена и отображена на многих снимках Хаббла за годы, предшествовавшие 2012Z. В 2013 году были сделаны снимки Хаббла в рамках согласованной попытки определить, какая звезда на старых снимках соответствует взорвавшейся звезде. Анализ этих данных в 2014 году оказался успешным – ученые смогли определить звезды в точном положении сверхновой 2012Z. Это был первый случай идентификации звезды-предшественника сверхновой белого карлика.

Слева: цветное изображение галактики NGC 1309 до взрыва сверхновой 2012Z. Справа, по часовой стрелке от сверху справа: положение сверхновой до взрыва; SN~2012Z во время визита 2013; разница между изображениями до взрыва и наблюдениями 2016; расположение SN~2012Z в последних наблюдениях 2016 года. Credit: McCully et al

«Мы ожидали увидеть одно из двух, когда получили последние данные Хаббла», – сказал Маккалли. «Или звезда полностью исчезла, или она все еще была бы там, то есть звезда, которую мы видели на снимках до взрыва, была не той, что взорвалась. Никто не ожидал увидеть уцелевшую звезду, которая была бы ярче. Это была настоящая загадка».

Маккалли и его команда считают, что полувзорвавшаяся звезда стала ярче, поскольку она раздулась до гораздо большего состояния. Сверхновая не была достаточно сильной, чтобы выбросить весь материал, поэтому часть его упала обратно в так называемый связанный остаток. Они ожидают, что впоследствии звезда медленно вернется в свое первоначальное состояние, только менее массивное и большее. Парадоксально, но для звезд-белых карликов чем меньше масса, тем больше их диаметр.

«Это выживание звезды немного напоминает возвращение Оби-Вана Кеноби в виде призрака силы в "Звездных войнах"», - сказал соавтор исследования Энди Хауэлл, адъюнкт-профессор Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и старший научный сотрудник обсерватории Лас-Кумбрес. «Природа пыталась поразить эту звезду, но она вернулась более мощной, чем мы могли себе вообразить. Это все та же звезда, но в другой форме. Она преодолела смерть».

В течение десятилетий ученые считали, что сверхновые типа Ia взрываются, когда белый карлик достигает определенного предела размеров, называемого пределом Чандрасекара, примерно в 1,4 раза превышающим массу Солнца. В последние несколько лет эта модель несколько утратила свою популярность, поскольку было обнаружено, что многие сверхновые менее массивны, чем эта, а новые теоретические идеи указывают на то, что существуют другие факторы, вызывающие их взрывы. Астрономы не были уверены, что звезды когда-нибудь приближаются к границе Чандрасекхара перед взрывом. Теперь авторы исследования считают, что этот рост до предельного уровня именно то, что произошло с SN 2012Z.

«Выводы по поводу сверхновых типа Ia очень глубокие», - говорит Чандрасекара. «Мы обнаружили, что сверхновые, по крайней мере, могут расти до предела и взрываться. Однако взрывы слабы, по крайней мере, в некоторых случаях. Теперь нам нужно понять, что заставляет сверхновую потерпеть неудачу и стать звездой типа Iax, и что делает ее успешной как звезда типа Ia».

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.