Астрономы увидели, что осталось на месте ярчайшей за 400 лет вспышки сверхновой

Астрономы разгадали загадку, над которой бились несколько десятилетий. В 1987 году земляне увидели вспышку, которую можно было разглядеть невооруженным глазом — сверхновую SN1987А. За много лет про нее выяснили многое, кроме одного — что осталось на месте взрыва. Космический телескоп JWST впервые показал, что результатом стала нейтронная звезда, говорится в работе, опубликованной в журнале Science.

23 февраля 1987 года различными обсерваториями мира был зафиксирован свет от яркой сверхновой — SN1987А. Она вспыхнула в соседней с Млечным путем галактике Большое Магелланово облако и стала ярчайшим из всех наблюдавшихся в современную эпоху взрывов звезд на небе. В максимуме, который наблюдался в мае 1987 года, ее можно было видеть невооруженным глазом. Взрыв — коллапс ядра и детонация звезды примерно в 20 раз массивнее Солнца — произошел за 170 тыс. лет до февраля 1987 года.

SN 1987A относится к сверхновым типа II — так заканчивают свою эволюцию массивные звезды с массой 8-10 масс Солнца при гравитационном коллапсе ядра. Подобные вспышки — главный источник во вселенной таких химических элементов, как углерод, кислород, кремний и железо.

Теория гласит, что на месте таких вспышек должен оставаться чрезвычайно плотный объект — нейтронная звезда или черная дыра. Ученые предполагали, что в этом случае сформировалась нейтронная звезда, поскольку за сутки до световой вспышки различные обсерватории мира зафиксировали прилет нейтрино из этой области на небе . Однако до недавнего времени прямых доказательств наличия плотного остатка на месте взрыва не находили — эту область скрывают плотные облака пыли, образовавшейся после взрыва.

Увидеть то, что находится за облаками пыли, можно в инфракрасном диапазоне, что впервые удалось сделать космическому телескопу NASA имени Джеймса Уэбба (JWST). Два его прибора, MIRI и NIRSpec зафиксировали эмиссионные линии атомов аргона и серы. Моделирование показало, что эти атомы были ионизированы ультрафиолетовым и рентгеновским излучением нейтронной звезды, либо за счет мощного потока релятивистских частиц, ускоренных быстро вращающейся нейтронной звездой.

Если верен второй вариант, то на момент формирования нейтронной звезды ее поверхность успела остыть с температуры 100 млрд градусов до порядка 1 млн градусов.

Более того, анализ спектральных линий показал, что из-за асимметрии взрыва образовавшаяся нейтронная звезда получила «пинок» и движется со скоростью порядка 416 километров в секунду.

«Загадку о наличии за пылью нейтронной звезды решали более 30 лет, и восхитительно, что мы решили ее, — считает соавтор исследования Майк Барлоу из Университетского колледжа Лондона. — Сверхновые являются главными источниками химических элементов, благодаря которым возможна жизнь, поэтому на них мы хотим проверять наши модели. Объектов, похожих на нейтронную звезду в сверхновой 1987 года, таких же близких и образовавшихся так недавно, не существует. Поскольку окружающее ее вещество разлетается, с течением времени мы увидим много нового».