Остаточный пузырь без спутника
(Remnant bubble has no companion)
Белые карлики поглощены вспышкой сверхновой
Два астронома в США нашли сверхновую типа 1a, которая не оставила в живых звезду-компаньона, после взрыва. Из этого они делают вывод, что сверхновая была вызвана столкновением двух белых карликов, а затем обе звезды сгорели в огромном пожаре. Хотя наблюдение имеет только одну сверхновую, открытие добавляет вес теории, согласно которой, по крайней мере, некоторые сверхновые типа 1a получились в результате таких столкновений.
Сверхновые типа 1a являются короткоживущими звездными взрывами, которые называются «стандартными свечами», потому что все они, похоже, выделяют одинаковое количество света. Это означает, что астрономы могут использовать эти сверхновые для измерения расстояний во Вселенной - по сути, обнаружение ускоренного расширения Вселенной, за которое в прошлом году была вручена Нобелевская премия по физике, стало возможным с использованием таких сверхновых.
Несмотря на то, что сверхновые типа 1a невероятно полезны, астрономы все еще находятся в неведении относительно некоторых аспектов того, как эти взрывы происходят. Большинство согласны с тем, что огромный пожар происходит, когда белый карлик приобретает достаточно массы, чтобы стать более чем в 1,4 раза больше массы нашего Солнца - так называемый предел Чандрасекхара. С этого момента, внутренняя сила тяжести преодолевает противодавление звезды, которая коллапсирует, а затем взрывается.
Что не ясно,- так это откуда дополнительная масса прибывает. Вопрос важен, потому что, в зависимости от своего прародителя, сверхновые типа 1a, возникшие миллиарды лет назад, возможно, не обязательно будут иметь такую же яркость, как сверхновые того же типа, возникшие в последнее время. Если стандартные свечи на самом деле не «стандартные», то это станет головной болью для астрономов.
Пара белых карликов?
На протяжении многих лет преобладала теория, что белый карлик захватывает газ из звезды-компаньона, до тех пор, пока произойдет взрыв. Однако, компьютерное моделирование показало некоторые проблемы с физикой этого сценария. Это привело к росту популярности другой предшествующей модели - пара белых карликов, вращающихся вокруг друг друга, пока они достаточно близко, чтобы столкнуться, а затем взрываются.
Важное различие между этими двумя моделями в том, что два белых карлика, как ожидается, будут истреблены во время взрыва, в то время как звезда-компаньон должны выжить в сверхновой. Для этого, астрономы изучали остатки сверхновых типа 1a, чтобы увидеть следы выжившего компаньона. Проблема, однако, такова, что большинство остатков, либо слишком далеко, либо в многолюдных частях неба, что делает очень трудным обнаружение того, есть ли спутник-компаньон или нет.
Теперь, Брэдли Шефер (Bradley Schaefer) и Эшли Пагнота (Ashley Pagnotta) из университета Луизианы обнаружили идеального кандидата для такого исследования. Использую изображения, полученные космическим телескопом Хаббла (HST), они проанализировали остатки называемые SNR 0509-67.5 по соседству с Большим Магеллановым Облаком. Поскольку свет от этой сверхновой все еще сотрясает окружающее пространство, астрономы делают вывод, что взрыв ее произошел около 400 лет назад, и это была сверхновая типа 1a.
400 лет путешествий
Остаток сам по себе это пузырь газа, расширяющийся наружу от того места, где прогремел взрыв. Пузырь не идеально сферической формы, так что Шефер и Пагнота комбинируя результаты нескольких различных методов, определяют местонахождение сверхновой. Затем они просчитали максимальное расстояние, которое спутник может пролететь за 400 лет после взрыва. Они делали это, с учетом всех возможных типов спутников, а затем получили максимальные скорости этих звезды после взрыва. Шефер и Пагнота также рассмотрели последствия, которые взрыв мог бы оказать на яркость звезды-компаньона ? вследствие уноса некоторой части его массы.
Держа эти параметры в голове, они очень внимательно рассмотрели HST-изображение, чтобы увидеть, есть ли на нем какие-либо доказательства звезды-компаньона на расстоянии и с яркостью в пределах, которые они рассчитали. Ничего не было найдено, и даже на уровне яркости на несколько порядков ниже, чем ожидалось для более тусклых спутников. Это отсутствие спутника привело Шефера и Пагнота к заключению, что именно этот тип сверхновых 1а, возможно, только и произошел от столкновения двух белых карликов.
Говоря о достоверности результата, Шефер сказал для
physicsworld.com
, что «Это честный и серьезный результат». Хотя наблюдения показывают, что два белых карлика действительно могут быть родоначальниками некоторых сверхновых типа 1a, они не исключают полностью спутники, кроме белых карликов. В самом деле, Рубина Котак (Rubina Kotak) из Королевского университета в Белфасте в Северной Ирландии считает, что в то время как последняя работа предоставляет важную информацию о происхождении сверхновых типа 1a, есть, вероятно, некоторое число иных предшествующих систем в природе.
К сожалению, учитывая, что идеальные системы, такие как остаток сверхновой SNR 0509-67.5 как ожидается, будут немногочисленны и редки, вполне вероятно, что дискуссия переключиться на получение компьютерного моделирования, а не использование наблюдений.
Исследование описано в
.
Об авторе
Хэмиш Джонстон (Hamish Johnston), редактор
physicsworld.com
ENGLISH VERSION
НА ГЛАВНУЮ
