|
Самый полный портрет сверхновой
|
|
|
|
Свидетельства о сверхновых — взрывающихся звездах — насчитывают тысячи лет, и, хотя сегодня мы знаем, что эти события создают строительные блоки самой жизни, до сих пор остаются без ответа вопросы об условиях, которые приводят к взрыву звезды. Исследователи из Научного института Вейцмана в настоящее время добились значительного прогресса в лучшем понимании этих удивительных явлений. Используя несколько телескопов, в том числе обсерваторию Кека на Маунакеа, Гавайи, они смогли собрать данные о сверхновой, которая появляется раз в жизни и называется SN 2023ixf. Их выводы опубликованы в сегодняшнем выпуске журнала Nature. До недавнего времени сверхновые звезды считались редкостью, и известные случаи их появления в Млечном Пути происходили в лучшем случае раз в столетие, освещая ночное небо с интенсивностью в 100 миллионов солнц; последний наблюдаемый взрыв в нашей галактике произошел сотни лет назад. С тех пор достижения в области телескопической техники помогли обнаружить сверхновые в отдаленных галактиках, предоставив больше данных, чем это было возможно ранее.
|
|
|
|
Тем не менее, та же проблема сохраняется; поскольку взрывы предсказать невозможно, астрофизики подобны космическим археологам, которые обычно прибывают на место происшествия после происшествия и пытаются собрать воедино информацию из останков. "Вот что делает данный сверхновой разные", - говорит студент доктор Эрез Циммерман проф. Avishay Галь-ям группы Вайцмана. "Мы смогли — впервые в истории — внимательно проследить за сверхновой, когда ее свет исходил из околозвездного вещества, в котором находилась взорвавшаяся звезда". Это открытие было равносильно тому, что мы попали на место преступления, когда оно еще происходило. Ученые признают, что им повезло. Команда Галяма подала заявку на проведение исследований на космическом телескопе НАСА "Хаббл", надеясь собрать данные ультрафиолетового спектра о любой сверхновой, взаимодействующей со своим окружением. Вместо этого они получили возможность наблюдать в режиме реального времени одну из самых близких вспышек сверхновой за последние десятилетия: взрыв красного сверхгиганта в соседней галактике под названием Мессье 101, также известной как галактика-вертушка.
|
|
|
Команда обнаружила SN 2023ixf в пятницу, в начале выходных в Израиле и непосредственно перед выходными в Научном институте космического телескопа Балтимора — операционном центре телескопа Хаббл. Все еще больше усложняло то, что это произошло за два дня до свадьбы Циммермана. Команда проявила настойчивость и в пятницу работала всю ночь напролет, передав необходимые измерения в НАСА в самый последний момент. "Ученым очень редко приходится действовать так быстро", - говорит Гал-Ям. "Большинство научных проектов не реализуются посреди ночи, но такая возможность представилась, и у нас не было иного выбора, кроме как отреагировать соответствующим образом". Им не только удалось заставить "Хаббл" выбрать правильные координаты и угол наклона для записи необходимых данных, но и из-за относительной близости взрыва выяснилось, что "Хаббл" уже много раз делал записи в этом секторе Вселенной ранее. Обратившись к архивам НАСА, команда Гал-Яма и многие другие группы смогли получить данные, относящиеся к периоду, предшествовавшему окончательной гибели звезды, когда она была еще просто красным сверхгигантом на последних стадиях своей жизни, что позволило создать наиболее полный портрет сверхновой из всех когда—либо существовавших: сводку ее последних дней и смерть.
|
|
|
|
Наблюдения за SN 2023ixf состояли из ультрафиолетовых и рентгеновских данных, полученных со спутников НАСА "Хаббл" и "Свифт", а также со многих лучших телескопов по всему миру. Это включало спектры, полученные с помощью трех приборов обсерватории Keck — Keck Cosmic Web Imager (KCWI), Deep Imaging and Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) и спектрометра изображений низкого разрешения (LRIS), — каждый из которых позволяет получить уникальное представление о сверхновой и о том, как она менялась с течением времени. Сбор высококачественных космических и наземных данных позволил исследователям составить карту двух внешних слоев взорвавшейся звезды и выдвинуть необычную гипотезу. "Расчеты количества околозвездного материала, выброшенного при взрыве, а также плотности и массы этого материала до и после вспышки сверхновой приводят к расхождению, что делает весьма вероятным то, что недостающая масса попала в черную дыру, образовавшуюся после взрыва, — то, что обычно бывает очень редким. трудно определить", - говорит аспирант Идо Ирани из команды Gal-Yam.
|
|
|
|
"В пожилом возрасте звезды ведут себя очень непредсказуемо", - говорит Гал-Ям. "Они становятся нестабильными, и мы обычно не можем быть уверены, какие сложные процессы в них происходят, потому что мы всегда начинаем судебную экспертизу постфактум, когда большая часть данных уже потеряна". "Это исследование предоставляет уникальную возможность лучше понять механизмы, которые приводят к завершению жизни звезды и возможному образованию чего-то совершенно нового", - сказал Циммерман. Ученые, возможно, никогда не узнают, что произойдет с веществом, из которого состоял бывший красный сверхгигант Мессье 101. Однако более поздние стадии вспышки сверхновой продолжаются, и новые данные все еще поступают, что означает, что это исследование, наряду с последующими исследованиями SN 2023ixf, может дать более полное представление об этих взрывных событиях.
|
|
|
|
Источник
|
