Международная группа астрономов объявляет сегодня, что они определили вероятную выжившую звезду-компаньона для взрыва титановой сверхновой, засвидетельствованного в 1572 году великим датским астрономом Тихо Браге и другими астрономами той эпохи.
Это открытие представляет собой первое прямое доказательство, подтверждающее давнее убеждение, что сверхновые типа Ia происходят из двойных звездных систем, содержащих нормальную звезду и сгоревшую белую карликовую звезду. Нормальная звезда проливает материал на карлика, что в итоге вызывает взрыв.
Результаты этого исследования под руководством Пилар Руис-Лапуэнте из Университета Барселоны, Испания, публикуются в британском научном журнале Nature от 28 октября. «Не было никаких предыдущих доказательств, указывающих на какой-либо конкретный вид звезды-компаньона из множества предложенных. Здесь мы определили четкий путь: питающая звезда похожа на наше Солнце, немного старше ее », - говорит Руис-Лапуэнте. «Высокая скорость звезды привлекла наше внимание к ней», - добавила она.
Сверхновые типа Ia используются для измерения истории скорости расширения вселенной и поэтому являются фундаментальными для того, чтобы помочь астрономам понять поведение темной энергии, неизвестной силы, которая ускоряет расширение вселенной. Поиск доказательств, подтверждающих теорию о том, как взрываются сверхновые типа Ia, имеет решающее значение для заверения астрономов, что объекты могут быть лучше поняты как надежные калибраторы расширения пространства.
Идентификация выжившего члена звездного дуэта напоминает историю расследования места преступления. Несмотря на то, что современные астрономы прибыли на место катастрофы 432 года спустя, используя астрономическую криминалистику, они схватили одного из преступников, стремительно удаляющихся от места взрыва (который теперь окутан огромным пузырем горячего газа под названием «Остаток сверхновой Тихо») , В течение последних семи лет убегающую звезду и ее окрестности изучали с помощью различных телескопов. Космический телескоп Хаббл сыграл ключевую роль, точно измеряя движение звезды на фоне неба. Звезда нарушает ограничение скорости для этой конкретной области Галактики Млечный Путь, двигаясь в три раза быстрее, чем окружающие звезды. Как камень, брошенный стропой, звезда полетела в космос, сохранив скорость своего орбитального движения, когда система была разрушена взрывом белого карлика.
Только это является лишь косвенным доказательством того, что звезда является преступником, поскольку существуют альтернативные объяснения ее подозрительного поведения. Он может падать с высокой скоростью из галактического гало, окружающего диск Млечного Пути. Но спектры получены с помощью 4,2-метрового телескопа Уильяма Гершеля в Ла-Пальма и 10-метрового W.M. Телескопы Кека на Гавайях показывают, что у подозреваемого высокое содержание тяжелых элементов, типичное для звезд, которые живут на диске Млечного Пути, а не на гало.
Звезда, найденная командой Руиза-Лапуэнте, является стареющей версией нашего Солнца. Звезда начала расширяться в диаметре по мере продвижения к фазе красного гиганта (конечной стадии жизни звезды, подобной Солнцу). Оказывается, звезда соответствует профилю преступника в одной из предложенных гипотез сверхновой. В двойных системах сверхновых типа Ia более массивная звезда в паре будет стареть быстрее и в конечном итоге станет звездой белого карлика. Когда звезда-компаньон с более медленной эволюцией впоследствии стареет до точки, где она начинает увеличиваться в размерах, она проливает водород на карлика. Водород накапливается до тех пор, пока белый карлик не достигнет критического и точного порога массы, называемого пределом Чандрасекара, где он взрывается в виде титановой ядерной бомбы. Выход энергии этого взрыва настолько известен, что его можно использовать в качестве стандартной свечи для измерения огромных астрономических расстояний. (Астрономическая «стандартная свеча» - это любой тип светящегося объекта, внутренняя сила которого настолько точно определена, что его можно использовать для измерения расстояний на основе скорости, которую свет тускнеет на астрономических расстояниях).
«Среди различных систем, содержащих белых карликов, которые получают материал от спутника солнечной массы, некоторые теоретически считают жизнеспособными предшественниками сверхновых типа Ia. Система под названием U Scorpii имеет белого карлика и звезду, похожую на ту, что найдена здесь. Эти результаты подтвердили бы, что такие двоичные файлы будут заканчиваться взрывом, подобным тому, который наблюдал Тихо Браге, но это произойдет через несколько сотен тысяч лет », - говорит Руис-Лапуэнте.
Альтернативная теория сверхновых типа Ia состоит в том, что два белых карлика вращаются вокруг друг друга, постепенно теряя энергию из-за излучения гравитационного излучения (гравитационных волн). По мере того как они теряют энергию, они движутся навстречу друг другу и в конечном итоге сливаются, в результате чего белый карлик, масса которого достигает предела Чандрасекара, и взрывается. «Кажется, что сверхновая Тихо не была создана этим механизмом, так как был найден вероятный выживший компаньон», - говорит Алекс Филиппенко из Калифорнийского университета в Беркли, соавтор этого исследования. Он говорит, что, тем не менее, все еще возможно, что есть два различных эволюционных пути к сверхновым типа Ia.
11 ноября 1572 года Тихо Браге заметил звезду в созвездии Кассиопеи, которая была такой же яркой, как планета Юпитер (которая была на ночном небе в Рыбах). В этом месте такой звезды еще не было. Вскоре она стала равной Венере по яркости (которая была на уровне -4,5 в предрассветном небе). Примерно две недели звезду можно было увидеть при дневном свете. В конце ноября он начал исчезать и менять цвет, от ярко-белого до желтого и оранжевого до слабого красноватого света, окончательно исчезая из видимости в марте 1574 года, будучи видимым невооруженным глазом около 16 месяцев. Тщательная запись Тихо об осветлении и затемнении сверхновой звезды теперь позволяет астрономам идентифицировать ее «легкую подпись» как у сверхновой типа Ia.
Сверхновая Тихо Браге была очень важна тем, что она помогла астрономам 16-го века отказаться от идеи неизменности небес. В настоящее время сверхновые типа Ia остаются ключевыми игроками в новейших космологических открытиях. Чтобы узнать больше о них и их механизме взрыва, а также сделать их еще более полезными в качестве космологических зондов, текущий проект космического телескопа Хаббла, возглавляемый Филиппенко, изучает образец сверхновых в других галактиках в тот самый момент, когда они взрываются.
Первоисточник: Пресс-релиз Хаббла
