Астрономы стали свидетелями образования компактного объекта после взрыва сверхновой

14 / 1 / 2024 09:18, автор: Анатолій Колесник
Астрономы стали свидетелями образования компактного объекта после взрыва сверхновой - фото
Иллюстрация. Credit: ESO/L. Calçada

Астрономы обнаружили недостающее звено в звездной эволюции, установив прямую связь между взрывной смертью массивных звезд и образованием наиболее компактных и загадочных объектов во Вселенной — черных дыр и нейтронных звезд.

Как рассказывают в Европейской южной обсерватории (ESO), с помощью Очень большого телескопа (VLT) и Телескопа новых технологий (NTT) две команды смогли наблюдать за последствиями взрыва сверхновой в соседней галактике, найдя доказательства существования загадочного компактного объекта, который она оставила после себя.

Конец жизни массивных звезд

Когда массивные звезды достигают конца своей жизни, они коллапсируют под действием собственной гравитации так быстро, что происходит мощный взрыв, известный как сверхновая. Астрономы считают, что после взрыва остается только сверхплотное ядро, или компактный остаток звезды.

В зависимости от того, насколько массивна звезда, компактный остаток будет либо нейтронной звездой — объектом настолько плотным, что чайная ложка его вещества весила бы около триллиона килограммов здесь, на Земле — или черной дырой — объектом, из которого ничто не может убежать, даже свет.

В прошлом астрономы нашли много доказательств, намекающих на эту цепочку событий, например, нейтронную звезду в Крабовидной туманности — газовом облаке, оставшемся после взрыва звезды почти тысячу лет назад.

Но они никогда раньше не видели, как этот процесс происходит в реальном времени, а это означает, что прямые доказательства того, что сверхновая оставляет после себя компактный остаток, оставались неуловимыми.

«В нашей работе мы установили такую прямую связь», - говорит Пинг Чен, исследователь из Научного института Вейцмана (Израиль) и ведущий автор исследования, опубликованного 10 января в журнале Nature и представленного на 243-м заседании Американского астрономического общества в Новом Орлеане, США.

Необычная сверхновая

Исследователям повезло в мае 2022 года, когда южноафриканский астроном-любитель Берто Монард открыл сверхновую SN 2022jli в спиральном рукаве галактики NGC 157, расположенной на расстоянии 75 миллионов световых лет от нас. Две отдельные команды обратили внимание на последствия этого взрыва и обнаружили, что они имеют уникальный характер.

После взрыва яркость большинства сверхновых со временем просто исчезает; астрономы видят плавное, постепенное снижение "кривой блеска" взрыва. Но поведение SN 2022jli очень своеобразно: общая яркость спадает не плавно, а колеблется вверх и вниз каждые 12 дней или около того.

«В данных SN 2022jli мы видим повторяющуюся последовательность вспышек и затуханий», - говорит Томас Мур, докторант Королевского университета Белфаста, Северная Ирландия, который возглавлял исследование сверхновой, опубликованное в конце прошлого года в журнале The Astrophysical Journal.

«Это первый случай, когда повторяющиеся периодические колебания в течение многих циклов были обнаружены в кривой блеска сверхновой», - отмечает Мур в своей статье.

Найдено объяснение

Команды Мура и Чена считают, что объяснить такое поведение может наличие более чем одной звезды в системе SN 2022jli. На самом деле, нет ничего необычного в том, что массивные звезды находятся на орбите со звездой-компаньоном в так называемой бинарной системе, и звезда, которая вызвала SN 2022jli, не была исключением. Однако в этой системе примечательно то, что звезда-компаньон, похоже, пережила насильственную смерть своего партнера, и оба объекта, компактный остаток и компаньон, вероятно, продолжают вращаться по орбите друг друга.

бинар после взрыва сверхновой

Бинарная система после взрыва сверхновой SN 2022jli в воображении художника. Образовавшийся после взрыва компактный объект и его спутник продолжают вращаться вокруг друг друга. При чем, как здесь показано, компактный объект регулярно забирает материю у своего спутника, когда сближается с ним. Credit: ESO/L. Calçada

Данные, собранные командой Мура, которые включали наблюдения с помощью телескопа NTT в чилийской пустыне Атакама, не позволили им точно определить, как взаимодействие между двумя объектами вызвало максимумы и минимумы на кривой блеска. Но команда Чена провела дополнительные наблюдения. Они обнаружили те же самые регулярные колебания видимой яркости системы, что и команда Мура, а также заметили периодические движения водородного газа и всплески гамма-излучения в системе. Их наблюдения стали возможными благодаря телескопам на земле и в космосе, в том числе VLT, также расположенном в Чили.

Собрав все доказательства воедино, обе команды в целом соглашаются, что когда звезда-компаньон взаимодействовала с материалом, выброшенным при взрыве сверхновой, ее богатая водородом атмосфера стала более разреженной, чем обычно. Затем, когда компактный объект, оставшийся после взрыва, пролетал сквозь атмосферу спутника на своей орбите, он похищал газ водород, образуя вокруг себя горячий диск материи. Это периодическое похищение вещества, или аккреция, высвобождало много энергии, которая была зафиксирована в наблюдениях в виде регулярных изменений яркости.

Хотя обе команды не могли наблюдать свет, исходящий от самого компактного объекта, они пришли к выводу, что эта энергетическая кража может быть связана лишь с невидимой нейтронной звездой или, возможно, черной дырой, которая притягивает материю из пышной атмосферы звезды-компаньона. «Наше исследование похоже на разгадывание головоломки путем сбора всех возможных доказательств», - говорит Чен. «Все эти подсказки, выстроившись в линию, ведут к истине».

Когда наличие черной дыры или нейтронной звезды подтверждено, остается еще многое разгадать об этой загадочной системе, включая точную природу компактного объекта или то, какой конец может ждать эту двойную систему. В ESO указывают, что в этом помогут телескопы нового поколения, такие как Чрезвычайно большой телескоп, запуск которого запланирован на конец текущего десятилетия, что позволит астрономам раскрыть беспрецедентные детали этой уникальной системы.

OstanniPodii.com

ТЕГИ:

 

Последние новости


все новости


 
ПОПУЛЯРНЫЕ НОВОСТИ:
ISW: кремль также избавляется от старших офицеров, командующим...

08:27, 24 мая 2024 г.
ISW: кремль также избавляется от старших офицеров, командующим...
 
Черные дыры - это "звезды смерти" в действии

09:39, 23 мая 2024 г.
Черные дыры - это "звезды смерти" в действии
 
Укрэнерго: 24 мая графики отключений будут действовать по всей...

19:05, 23 мая 2024 г.
Укрэнерго: 24 мая графики отключений будут действовать по всей...
 
Россияне убили 7 рабочих типографии, где печатали детские книжки

20:53, 23 мая 2024 г.
Россияне убили 7 рабочих типографии, где печатали детские книжки
 
Астрономы нашли интересный мир размером между Землей и Венерой

07:14, 27 мая 2024 г.
Астрономы нашли интересный мир размером между Землей и Венерой
 
 
ПОХОЖИЕ НОВОСТИ:
JWST установил причину самой яркой гамма-вспышки, но углубил д...

17:01, 13 апреля 2024 г.
JWST установил причину самой яркой гамма-вспышки, но углубил д...
 
Астрономы узнали как могут образовываться голубые сверхгиганты...

12:54, 24 марта 2024 г.
Астрономы узнали как могут образовываться голубые сверхгиганты...
 
Астрономы впервые обнаружили старых курильщиков среди скрытых...

07:29, 29 января 2024 г.
Астрономы впервые обнаружили старых курильщиков среди скрытых...
 
Телескопы Уэбб и Чандра выследили зеленого монстра среди звезд...

09:00, 11 января 2024 г.
Телескопы Уэбб и Чандра выследили зеленого монстра среди звезд...
 
Впервые обнаружена вторая линзированная сверхновая в далекой г...

10:55, 22 декабря 2023 г.
Впервые обнаружена вторая линзированная сверхновая в далекой г...
 
Цей сайт та сторонні віджети на ньому використовують COOKIE, що необхідно для повноцінної роботи сайту. “Куки” – це безпечна технологія збирання аналітичної інформації про відвідувачів. Їх можна відключити у налаштуваннях Вашого браузера. Погодитися на використання Cookie