Обломки колоссального космического взрыва в галактике, находящейся в сотнях миллионов световых лет от нас, не являются обычной сверхновой.
Согласно новому анализу далекого события, оно было вызвано слиянием двух объектов, один из которых был компактным: черная дыра или нейтронная звезда. Свидетельство этого события, названное VT J121001 + 495647, является первой наблюдаемой сверхновой в своем роде.
«Теоретики предсказывали, что это может произойти, - сказал астроном Диллон Донг из Калифорнийского технологического института, — но мы действительно впервые наблюдаем такое событие».
Сверхновая была обнаружена во время радио обследования неба в 2017 году, получившего название Very Large Array Sky Survey ( VLASS ). Во время своего обзора VLA зафиксировала очень ярко светящийся радиоисточник, которого не было в более ранней съемке, проведенной с помощью того же телескопа.
Последующие наблюдения с использованием как VLA, так и обсерватории WM Keck, изучающей небо в оптическом и инфракрасном диапазонах волн, показали, что радиоисточник действительно существует и согласуется с расширяющимся остатком сверхновой, взаимодействующим с пылью и газом.
По мере того, как материал быстро движущейся сверхновой звезды расширяется в этот материал, генерируются удары и тепло, производящие настолько яркое электромагнитное излучение, что мы можем его обнаружить даже от других галактик. Донг и его команда проследили VT J121001 + 4959647 до карликовой галактики на расстоянии 480 миллионов световых лет от нас.
Они также изучили архивные данные этой области неба, чтобы определить, когда VT J121001 + 4959647, возможно, начал светлеть. Они обнаружили вспышку мягких рентгеновских лучей, захваченную в 2014 году прибором Monitor of All Sky X-ray Image (MAXI) на Международной космической станции.
Все эти наблюдения позволили исследователям восстановить историю сверхновой. По крайней мере, часть пыли и газа, нагретых сверхновой, должна была откуда-то исходить. Они посчитали, что наиболее вероятным местом была сама умирающая звезда.
Будучи половиной бинарной системы, он мог со временем потерять часть своего газа из-за того, что его товарищ-тяжеловес.
Такая ранняя и значительная потеря массы более согласуется с двойной звездой, чем с одиночной звездой, поскольку двойные системы имеют тенденцию передавать массу от одной звезды к другой, когда они достигают конца своей жизни. Это потому, что затухающая орбита системы постепенно сближает их.
Мы видели это раньше; это не редкость в системах с меньшей массой, которые включают в себя белый карлик, остаток коллапсирующего ядра звезды, которая до смерти была в восемь раз больше массы Солнца. Поскольку считается, что большинство звезд рождаются и проживают свою жизнь в бинарных парах, ожидается, что по крайней мере некоторые из них тоже умрут.
Системы с более высокой массой, такие как двойные нейтронные звезды и черные дыры (сжатые ядра звезд, масса которых до и более 30 раз превышает массу Солнца, соответственно), также были обнаружены с помощью гравитационно-волновой астрономии. Но сверхновая, породившая VT J121001 + 4959647, не была таким событием.
Вместо этого, согласно реконструкции команды, две звезды, вероятно, родились как двойная, причем одна из них оказалась более массивной, чем другая. Поскольку более массивные звезды, как правило, имеют более короткий срок жизни, чем менее крупные, более массивная звезда первой достигла конца своей жизни, коллапсировав в нейтронную звезду или черную дыру.
По мере того, как два объекта постепенно приближались друг к другу по своей угасающей орбите, эта компактная мертвая звезда начала собирать материал со своего брата. Но это не изящный процесс, о нет. Материал более легкой звезды разбрасывается в разные стороны, образуя материальный тор, вращающийся вокруг обеих звезд. С нашей точки зрения, команда считает, что этот процесс начался около 300 лет назад.
В конце концов, две звезды слились, компактный массивный объект достиг и разрушил ядро своего компаньона, прервав процесс слияния, который обеспечивает внешнее давление, и вызвал коллапс ядра - сверхновую. Но когда ядро схлопнулось, оно на короткое время образовало аккреционный диск вокруг вторгшейся звезды, запустив струю, которая пробила беспорядок и улетела в космос.
Это то, что произвело рентгеновский луч, обнаруженный MAXI. А радиосвечение, обнаруженное VLASS, было вызвано выбросом сверхновой, которая взорвалась в космос намного быстрее, чем предыдущий случай потери массы. Когда выброс сверхновой догнал более ранний материал, он врезался в него, вызвав свечение.
Что касается взрывающейся звезды, ее смерть от сверхновой, вероятно, была лишь вопросом времени - удар мертвого ядра звезды только ускорил этот процесс, говорят исследователи.
«Все части этой головоломки соединились, чтобы рассказать эту удивительную историю», - сказал астроном Грегг Халлинан из Калифорнийского технологического института .
«Остаток звезды, которая взорвалась давным-давно, вонзился в своего компаньона, заставив его тоже взорваться».
#наука #космос #звезды #астрология для всех #физика
