Что произошло 400 лет назад, чтобы создать этот потрясающе красивый остаток сверхновой - и были ли два виновника или только один? Это представление космического телескопа Хаббла остатка, созданного Типом Ia, помогло астрономам раскрыть давнюю загадку о типе звезд, которые вызывают некоторые сверхновые, известные как прародитель.
«До этого момента мы на самом деле не знали, откуда взялся этот тип сверхновой, несмотря на то, что изучали их десятилетиями», - сказала Эшли Пагнотта из Университета штата Луизиана, выступая на брифинге на встрече Американского астрономического общества в среду. «Но теперь мы можем сказать, что у нас есть первая окончательная идентификация прародителя типа 1а, и мы знаем, что у этого, должно быть, был прародитель двойного вырождения - это единственный вариант».
Этот остаток сверхновой, имеющий телефонное имя SNR 0509-67,5, находится на расстоянии 170 000 световых лет от Земли в галактике Большое Магелланово Облако.
Астрономы давно подозревали, что две звезды были ответственны за взрыв - как в случае с большинством сверхновых типа 1a - но не были уверены, что вызвало взрыв. Одним из объяснений может быть то, что это было вызвано переносом массы от звезды-компаньона, где находящаяся поблизости звезда проливает материал на спутника белого карлика, вызывая цепную реакцию, которая вызывает один из самых мощных взрывов во вселенной. Это известно как «одиночный вырожденный» путь, который представляется наиболее правдоподобным, распространенным и наиболее предпочтительным объяснением для многих сверхновых типа 1a.
Другим вариантом является столкновение двух белых карликов, которое известно как ‘двойного вырождения, что, по-видимому, является менее распространенным и не так широко распространенным объяснением сверхновых. Многим астрофизикам сценарий слияния казался менее вероятным, поскольку существует слишком мало систем двойных белых карликов; на самом деле, похоже, что всего лишь несколько из них были обнаружены.
Проблема с SNR 0509-67.5 состояла в том, что астрономы не могли найти какой-либо остаток звезды-компаньона. Вот почему был рассмотрен сценарий двойного вырождения, так как в этом случае ничего не останется, так как оба белых карлика поглотят взрыв. В случае одного прародителя, небелая карликовая звезда все равно будет находиться рядом с местом взрыва и будет выглядеть так же, как и до взрыва.
Следовательно, возможный способ провести различие между различными моделями предшественников заключался в том, чтобы заглянуть в центр старого остатка сверхновой, чтобы найти бывшую звезду-компаньон.
«Мы знаем, что у Хаббла есть чувствительность, необходимая для обнаружения самых слабых остатков белого карлика, которые могли вызвать такие взрывы», - сказал ведущий исследователь Брэдли Шефер из ЛГУ. «Логика здесь та же, что и в известной цитате Шерлока Холмса:« когда вы устранили невозможное, все, что остается, каким бы невероятным оно ни было, должно быть правдой ».
В 2010 году Шефер и Пагнотта готовили предложение по поиску каких-либо слабых бывших спутников-компаньонов в центре четырех остатков сверхновых в Большом Магеллановом облаке, когда они увидели фотографию астрономического снимка дня, показывающую изображение, которое уже имел космический телескоп Хаббла. взял один из своих целевых остатков, SNR 0509-67,5.
(Примечание: изображение APOD от 12 января 2012 года имеет SNR 0509-67,5!)
Поскольку остаток выглядит как хорошая симметричная оболочка или пузырь, геометрический центр может быть точно определен. Анализируя более подробно центральную область, они обнаружили, что она полностью пуста от звезд, вплоть до самых слабых объектов, которые Хаббл может обнаружить на фотографиях. Молодой возраст также означает, что любые выжившие звезды не отошли далеко от места взрыва. Они смогли вычеркнуть из списка все возможные сценарии одиночного вырождения и получили модель двойного вырождения, в которой сталкиваются два белых карлика.
«Поскольку мы можем исключить все возможные единичные дегенераты, мы знаем, что это должен быть двойной дегенерат», - сказал Пагнотта. «Причину SNR 0509-67,5 лучше всего объяснить двумя плотно вращающимися звездами белых карликов, которые все ближе и ближе вращаются, пока они не столкнулись и не взорвались».
Пагнотта также отметил, что эта сверхновая на самом деле не обычная сверхновая типа 1a, а подкласс 1991t, который является сверхяркой сверхновой.
В статье 2010 года Марата Гильфанова из Института астрофизики Макса Планка указывалось, что, возможно, многие сверхновые типа 1а были вызваны столкновением двух звезд белого карлика, что стало неожиданностью для многих астрономов. Кроме того, обзор недавней сверхновой SN 2011fe, взорвавшейся в августе 2011 года, исследует возможность двойного вырожденного прародителя. Остается открытым вопрос, являются ли эти слияния белых карликов основным катализатором сверхновых типа Ia в спиральных галактиках. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы узнать, вызваны ли сверхновые в спиральных галактиках слиянием или смесью двух процессов.
Шефер и Пагнотта планируют посмотреть на другие остатки сверхновых в Большом Магелланово Облаке, чтобы дополнительно проверить свои наблюдения.
Пагнотта подтвердил, что любой, кто имеет подключение к Интернету, мог сделать это открытие, поскольку все использованные изображения Хаббла были доступны публично, а использование данных Хаббла было инициировано APOD.
Источники: научная статья Брэдли Э. Шефера и Эшли Пагнотта (PDF-документ), HubbleSite, брифинг для прессы AAS
