Наднова розкрила астрономам свої секрети

Міжнародна група астрономів розкрила загадкову таємницю зоряного вибуху, який був виявлений кілька років тому та продовжує розвиватися навіть зараз.

Про це розповідають в Техаському університеті в Остіні, передають OstanniPodii.com

Результати, опубліковані в The Astrophysical Journal, допоможуть астрономам краще зрозуміти процес життя та смерті масивних зірок.

Коли зірку, що вибухає, було вперше виявлено, астрономи всього світу почали стежити за нею за допомогою телескопів, спостерігаючи як світло, яке вона випускає, швидко змінюється з часом. Вони бачать, як світло від наднової стає яскравішим, зрештою досягає піку, а потім починає тьмяніти. Відзначаючи час цих піків і спадів яскравості світла, які називаються "кривою світла", а також характерні довжини хвиль світла, випромінюваного в різний час, вони можуть зробити висновок про фізичні характеристики системи.

«Я вважаю, що дійсно чудово в такій науці, так це те, що ми дивимося на випромінювання, яке надходить від матерії, що була відкинута від системи-попередника до того, як вона вибухнула у вигляді наднової», – сказав Бенджамін Томас з Техаського університету, провідний автор дослідження. «Таким чином це щось на кшталт машини часу».

У випадку з надновою 2014C попередником була бінарна зоря – система, в якій дві зірки оберталися одна навколо одної. Масивніша зоря еволюціонувала швидше, розширилася й втратила свою зовнішню водневу ковдру до зірки-компаньйона. Внутрішнє ядро ​​першої зірки продовжувало спалювати легкі хімічні елементи у більш важкі, поки не закінчилося паливо. Коли це сталося, тиск ядра у напрямку назовні, який стримував велику вагу зірки, впав. Ядро зірки колапсувало (провалилося в себе), спричинивши гігантський вибух.

Це відносить її до типу наднових, який астрономи називають «тип Ib». Зокрема, для наднових типу Ib характерна відсутність водню у викинутому матеріалі, принаймні спершу.

Томас та його команда простежували SN 2014C за допомогою телескопів університетської Обсерваторії Макдональда з моменту її відкриття у тому році. Багато інших команд у всьому світі також вивчали її за допомогою телескопів на землі та в космосі, а також у різних типах світла, включаючи радіохвилі з наземного Дуже великого масиву, інфрачервоне світло та рентгенівське випромінювання з космічної обсерваторії Чандри.

Але дослідження SN 2014C, проведене за допомогою всіх різноманітних телескопів, не склали цілісної картини того, як, на думку астрономів, має поводитися наднова типу Ib.

По-перше, оптична сигнатура телескопа Хоббі-Еберлі (HET) Обсерваторії Макдональда показала, що SN 2014C містить водень — дивовижне відкриття, яке також було виявлено незалежно іншою командою за допомогою іншого телескопа.

«Для наднової типу Ib починати показувати водень — абсолютно дивно», — сказав Томас. «Є лише кілька подій, які проявлялися подібним чином».

По-друге, оптична яскравість (крива світла) цього водню поводилася дивно.

Більшість кривих світла SN 2014C — радіо, інфрачервоне та рентгенівське випромінювання — дотримувались очікуваної схеми: вони ставали яскравішими, досягали піку та починали падати. Але оптичне світло від водню залишалося постійним.

«Таємниця, з якою ми боролися, полягала в тому, як нам вмістити наші техаські спостереження за воднем та його характеристиками в цю картину [Type Ib]?», — сказав професор Техаського університету в Остіні та член команди Дж. Крейг Вілер.

Команда зрозуміла, що проблема полягала в тому, що попередні моделі цієї системи припускали, що наднова вибухнула та випустила свою ударну хвилю сферичним чином. Дані HET показали, що ця гіпотеза неможлива — мало статися щось інше.

«Це просто не вписується у сферично-симетричну картину», — сказав Вілер.

Команда запропонувала модель, в якій водневі оболонки двох зірок у бінарній системі-попереднику злилися, утворивши "конфігурацію із загальною оболонкою", де обидві містилися в одній газовій оболонці. Потім пара відкинула цю оболонку у розширювальну дископодібну структуру навколо двох зірок. Коли одна із зірок вибухнула, її швидко рухомі викиди зіткнулися з диском, що повільно рухався, а також ковзнули по поверхні диска у "прикордонному шарі" з проміжною швидкістю.

Команда припускає, що цей прикордонний шар є джерелом водню, який вони виявили, а потім досліджували протягом семи років за допомогою HET.

«У широкому сенсі питання про те, як масивні зорі втрачають свою масу, є великим науковим питанням, яке ми переслідували», — сказав Вілер. «Скільки маси? Де вона знаходиться? Коли її було викинуто? Яким фізичним процесом? Це були переслідувані нами макропитання».

«І 2014C дійсно виявилася дуже важливою окремою подією, яка ілюструє цей процес», — зазначив Вілер.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.