Изображение предоставлено: Близнецы
Подобно доктору, пытающемуся понять внезапную кончину пожилого пациента, астрономы получили самые подробные наблюдения когда-либо за старой, но в остальном нормальной массивной звездой непосредственно перед и после ее жизни, завершившейся впечатляющим взрывом сверхновой.
Представленная Обсерваторией Близнецов и Космическим телескопом Хаббла (HST) менее чем за год до гигантского взрыва, звезда находится в соседней галактике М-74 в созвездии Рыб. Эти наблюдения позволили группе европейских астрономов во главе с доктором Стивеном Смартом из Кембриджского университета, Англия, проверить теоретические модели, показывающие, как такая звезда может столкнуться с такой насильственной судьбой.
Результаты были опубликованы в выпуске журнала «Наука» от 23 января 2004 года. Эта работа является первым подтверждением давней теории о том, что некоторые из самых массивных (но нормальных) старых звезд во Вселенной заканчивают свою жизнь в результате сильных взрывов сверхновых.
«Можно утверждать, что определенное количество удачи или случайности было связано с этим открытием», - сказал доктор Смарт. «Тем не менее, мы некоторое время искали такого рода нормальную звезду-прародителя на смертном одре. Мне нравится думать, что обнаружение превосходных данных о Близнецах и HST для этой звезды является подтверждением нашего прогноза, что однажды нам нужно было найти одну из этих звезд в огромных архивах данных, которые сейчас существуют ». Нажмите здесь для получения более подробной информации о продолжающейся программе д-ра Смарта.
В течение последних нескольких лет исследовательская группа Smartt использовала самые мощные телескопы, как в космосе, так и на земле, для изображения сотен галактик в надежде, что одна из миллионов звезд в этих галактиках когда-нибудь взорвется как сверхновая. , В этом случае известный австралийский любитель сверхновых, преподобный Роберт Эванс, впервые обнаружил взрыв (идентифицированный как SN203gd) во время сканирования галактик с помощью 12-дюймового (31см) заднего двора телескопа из своего дома в Новом Южном Уэльсе, Австралия, в Австралии. Июнь 2003 г.
После открытия Эванса команда доктора Смарта быстро провела подробные наблюдения с помощью космического телескопа Хаббла. Эти наблюдения подтвердили точное положение исходной или «прародительской» звезды. Используя эти позиционные данные, Смартт и его команда покопались в архивах данных и обнаружили, что наблюдения Обсерватории Близнецов и HST содержат комбинацию данных, необходимых для раскрытия природы прародителя.
Данные Gemini были получены во время ввода в эксплуатацию многообъектного спектрографа Gemini (GMOS) на Мауна-Кеа, Гавайи, в 2001 году. Эти данные также использовались для получения потрясающего изображения галактики с высоким разрешением, на котором отчетливо видна красная звезда-прародитель. Нажмите здесь, чтобы посмотреть изображение Близнецов в полном разрешении.
Вооружившись более ранними наблюдениями Близнецов и HST, команда Смарта смогла продемонстрировать, что звезда-прародитель была тем, что астрономы классифицируют как нормальный красный супергигант. До взрыва эта звезда имела массу примерно в 10 раз больше, а диаметр примерно в 500 раз больше, чем у нашего Солнца. Если бы наше Солнце было размером с прародителя, оно охватило бы всю внутреннюю солнечную систему примерно до планеты Марс.
Красные сверхгигантские звезды довольно часто встречаются во вселенной, и отличный пример можно легко увидеть в январе практически из любой точки Земли, если взглянуть на Бетельгейзе, ярко-красную звездную звезду в созвездии Ориона (см. Схему поиска здесь). Как и SN2003gd, Считается, что Бетельгейзе может столкнуться с той же взрывной судьбой в любое время от следующей недели до тысячелетий.
После взрыва SN2003gd команда наблюдала за его постепенно исчезающим светом в течение нескольких месяцев, используя группу телескопов Исаака Ньютона на Ла-Пальма. Эти наблюдения показали, что это была обычная сверхновая типа II, что означает, что выброшенный материал от взрыва богат водородом. Компьютерные модели, разработанные астрономами, давно предсказывали, что красные сверхгиганты с протяженной, плотной атмосферой водорода будут производить эти сверхновые II типа, но до сих пор не имели наблюдательных данных, подтверждающих их теории. Однако фантастическое разрешение и глубина снимков Близнецов и Хаббла позволили команде Smartt оценить температуру, яркость, радиус и массу этой звезды-прародителя и выявить, что это была обычная большая старая звезда. «Суть в том, что эти наблюдения являются ярким подтверждением правильности теорий как звездной эволюции, так и происхождения этих космических взрывов», - сказал соавтор Стокгольмской обсерватории Сеппо Маттила.
Это только третий раз, когда астрономы действительно видели прародителя подтвержденного взрыва сверхновой. Другие были своеобразными сверхновыми типа II: SN 1987A, который имел синий сверхгигантский предшественник, и SN 1993J, который возник из массивной взаимодействующей двойной звездной системы. Нажмите здесь для более подробной информации.
Доктор Смартт заключает: «Взрывы сверхновых производят и распространяют химические элементы, которые составляют все в видимой Вселенной? особенно жизнь. Очень важно, чтобы мы знали, какой тип звезд производят эти строительные блоки, если мы хотим понять наше происхождение ».
Архивные данные Близнецов и HST имели решающее значение для успеха этого проекта. «Это открытие является прекрасным примером огромной ценности архивных данных для новых научных проектов», - сказал д-р Колин Аспин, ученый-близнец, ответственный за разработку Научного архива Близнецов (GSA). Он продолжил: «Это открытие демонстрирует впечатляющие результаты, которые могут быть реализованы с использованием архивных данных, и подчеркивает важность разработки GSA для будущих поколений астрономов».
Мультиобъектный спектрограф Близнецов, использованный для наблюдения за Близнецами, - это два инструмента, созданных в качестве совместного партнерства между Близнецами, Астрофизической обсерваторией Доминион, Канада, Центром астрономических технологий Великобритании и Университетом Дарема, Великобритания. Отдельно Национальная оптическая астрономическая обсерватория США предоставила детекторную подсистему и соответствующее программное обеспечение. GMOS в первую очередь предназначен для спектроскопических исследований, где требуется несколько сотен одновременных спектров, например, при наблюдении звездных и галактических скоплений. GMOS также обладает способностью фокусировать астрономические изображения на массиве размером более 28 миллионов пикселей.
Группа телескопов Исаака Ньютона (ING) является учреждением Совета по физике частиц и астрономии (PPARC) Соединенного Королевства, Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) Нидерландов и Института астрофизики Канарских островов ( IAC) в Испании. ING управляет 4,2-метровым телескопом Уильяма Гершеля, 2,5-метровым телескопом Исаака Ньютона и 1,0-метровым телескопом Якобуса Каптейна. Телескопы расположены в испанской обсерватории Роке-де-Лос-Мучачос на Ла-Пальма, которая находится в ведении Института астрофизики Канарских островов (IAC).
Исходная информация:
Сверхновые являются одними из самых энергичных явлений, наблюдаемых во всей Вселенной. Когда звезда, масса которой более чем в восемь раз превышает массу нашего Солнца, достигает конца своего запаса ядерного топлива, ее ядро перестает быть устойчивым к коллапсу под собственным огромным весом. Когда ядро звезды разрушается, внешние слои выбрасываются в быстро движущейся ударной волне. Это огромное выделение энергии приводит к появлению сверхновой, которая примерно в один миллиард раз ярче нашего Солнца и сопоставима с яркостью всей галактики. Разрушив себя, ядро звезды становится либо нейтронной звездой, либо черной дырой.
В состав группы входят Стивен Дж. Смарт, Джастин Р. Маунд, Маргарет А. Хендри, Кристофер А. Тоут и Джеральд Ф. Гилмор (Кембриджский университет, Великобритания), Сеппо Маттила (Стокгольмская обсерватория, Швеция) и Крис Р. Бенн (Исаак Ньютон, группа телескопов, Испания).
Первоисточник: Выпуск новостей Близнецов
