Когда в апреле 2018 года NASA запустило телескоп TESS в космос, у него была четко определенная цель: искать во Вселенной новые экзопланеты.
Тем не менее, в недавнем исследовании группа астрономов из Университета штата Огайо обнаружила, что TESS также может быть использован для мониторинга определенного типа сверхновой, давая ученым больше подсказок о том, что вызывает взрыв белых карликов - и об элементах, которые образуются при взрывах.
Исследование представляет первые опубликованные результаты о сверхновой, наблюдаемой с использованием TESS, и добавляет новое понимание давно укоренившейся теории элементов, оставшихся после взрыва белого карлика в виде сверхновой.
Астрономы полагают, что белый карлик взрывается особым типом сверхновой, типа Ia, после накопления массы от соседней звезды-компаньона, и становится слишком большим, чтобы оставаться стабильным. Но если это правда, то взрыв должен оставить следы водорода, ключевого компонента звезд и всей Вселенной (белые карлики по самой своей природе сжигают весь свой водород, и поэтому не могут быть источником водорода в сверхновой).
Однако до наблюдения сверхновой телескопом TESS астрономы никогда не видели водород после взрыва: эта сверхновая является первой в своем роде, в которой астрономы измерили водород. Этот водород может изменить природу того, что астрономы знают об сверхновых из белых карликов.
Водород может означать, что белый карлик поглотил ближайшую звезду. В этом сценарии вторая звезда будет нормальной звездой в середине его жизни, а не другим белым карликом. Но когда астрономы измерили кривую свечения этой сверхновой, то оказалось, что вторая звезда на самом деле также была белым карликом. Откуда берется водород?
Кшиштоф Станек, профессор астрономии в Университете Огайо, соавтор статьи, сказал, что вполне возможно, что водород исходит от звезды-компаньона - стандартной звезды - но думает, что он, скорее всего, прибыл от третьей звезды, которая была совсем рядом с взрывающимся белым карликом и был случайно поглощен сверхновой.
Для своих исследований Станек и команда астрономов со всего мира объединили данные TESS, 10-метрового телескопа SALT и системы поиска сверхновых ASAS-SN. Последняя управляется штатом Огайо и состоит из небольших телескопов, расположенных по всему миру, которые наблюдают за небом в поисках сверхновых в отдаленных галактиках.
Для сравнения, TESS предназначен для поиска близлежащих планет. Это означает, что команда смогла использовать данные TESS, чтобы увидеть, что происходит вокруг сверхновой в первые моменты после взрыва - беспрецедентная возможность.
Команда объединила данные TESS и ASAS-SN с данными SALT, чтобы оценить элементы, оставшиеся после сверхновой. Там были найдены и водород, и гелий, два элемента, указывающие на то, что взрывающаяся звезда каким-то образом поглотила ближайшего спутника.
Наблюдаемая командой сверхновая была типа Ia, типа сверхновой, которая может возникать, когда две звезды окружают друг друга - то, что астрономы называют двойной системой.
Белый карлик сжег все ядерное топливо, оставив только очень горячее ядро. (Температура белого карлика превышает 100 000 К). Если звезда не выросла за счет кражи фрагментов энергии и вещества из ближайшей звезды, белый карлик тратит на охлаждение следующий миллиард лет, прежде чем превратится в кусок черного угля.
Но если белый карлик и другая звезда находятся в двойной системе, белый карлик медленно принимает массу от второй звезды, пока в конце концов не взорвется в форме сверхновой.
Сверхновые типа Ia важны для космической науки - помогают астрономам измерять расстояния в космосе и помогают им рассчитывать, насколько быстро расширяется Вселенная (открытие настолько важно, что за него вручили Нобелевскую премию по физике в 2011 году)
«Это самый известный тип сверхновой - это привело к открытию темной материи в 90-х годах. Они ответственны за существование очень многих элементов во вселенной. Но мы не очень понимаем стоящую за ними физику. И это то, что мне действительно нравится в комбинации данных TESS и ASAS-SN, что мы можем использовать их, чтобы узнать немного больше об этих сверхновых», - говорит Станек.
Это открытие дает некоторые доказательства того, что звезда-компаньон в этом типе сверхновой звезды, вероятно, является вторым белым карликом.
Подробнее:
https://news.osu.edu/supernova-observation-first-of-its-kind-using-nasa-satellite/
https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/487/2/2372/5499045
Источник: Университет штата Огайо
