Концепция художника о бинарной звездной системе, которая производит рецидивирующие новые и, в конечном итоге, сверхновую PTF 11kx. (Фото: Романо Корради и Институт астрофизики Канарских островов)
Хотя в течение десятилетий они использовались в качестве «стандартных свечей» для измерения космического расстояния, сверхновые типа Ia могут возникать из-за различных типов звездных систем, согласно недавним наблюдениям, проведенным командой завода Palomar Transient Factory в калифорнийской лаборатории Беркли.
Оценивать расстояния через межгалактическое пространство отсюда, на Земле, нелегко. В Млечном Пути - и даже в близлежащих галактиках - свет, излучаемый регулярно пульсирующими звездами (называемыми переменными цефеиды), может использоваться для определения того, как далеко находится область в космосе. Однако за пределами нашей собственной локальной группы галактик отдельные звезды не могут быть разрешены, и поэтому, чтобы выяснить, насколько далеко находятся галактики, находящиеся на большом расстоянии друг от друга, астрономы научились использовать свет от гораздо более ярких объектов: сверхновых типа Ia, которые могут вспыхивают с блеском, эквивалентным 5 миллиардам Солнц.
Сверхновые типа Ia создаются из особого спаривания двух звезд, вращающихся вокруг друг друга: одного сверхплотного белого карликового материала от спутника до тех пор, пока не будет достигнута критическая масса - примерно на 40% более массивная, чем Солнце. Переполненный белый карлик внезапно подвергается быстрому ряду термоядерных реакций, взрываясь в невероятно ярком взрыве материала и энергии ... маяка, видимого по всей Вселенной.
Поскольку было обнаружено, что энергия и яркость сверхновых типа Ia одинаково одинаковы, расстояние можно измерить по их видимой яркости, видимой с Земли. Чем тусклее тот, который наблюдается, тем дальше находится его галактика. Исходя из этого, казалось бы, всеобщего сходства, считалось, что эти сверхновые должны быть созданы в очень похожих ситуациях ... тем более, что ни одно из них непосредственно не наблюдалось - до сих пор.
Международная группа астрономов, работающих над совместным исследованием Паломарской переходной фабрики, впервые обнаружила звездную пару, создающую сверхновую типа Ia, называемую прародительская система - находится в созвездии Рысь. Система, названная PTF 11kx, на расстоянии около 600 миллионов световых лет, содержит белого карлика и красную гигантскую звезду, связь, которая не была замечена в предыдущих (хотя и косвенных) наблюдениях.
«Совершенно неожиданно обнаружить, что термоядерные сверхновые, которые кажутся такими похожими, происходят из разных видов звезд», - говорит Энди Хауэлл, научный сотрудник Глобальной сети телескопов обсерватории Лас-Кумбрес (LCOGT) и соавтор статья, опубликованная 24 августа в журнале Science. «Как эти события могут выглядеть так похожи, если они имеют различное происхождение?»
Первоначальные наблюдения PTF 11kx стали возможными с помощью роботизированного телескопа, установленного на 48-дюймовом телескопе Самуэля Ошина в калифорнийской Паломарской обсерватории, а также высокоскоростного канала передачи данных, предоставленного NSF, NASA и Министерством энергетики. Сверхновая была идентифицирована 16 января 2011 года и была подтверждена последующими данными спектрографии обсерватории Лик, после чего последовали немедленные «экстренные» наблюдения с помощью телескопа Кека на Гавайях.
«В основном мы вызвали коллегу-наблюдателя из Калифорнийского университета и прервали его наблюдения, чтобы получить критичные по времени спектры», - сказал Питер Ньюджент, старший научный сотрудник Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и соавтор статьи.
Наблюдения Кека показали, что система PTF 11kx после сверхновой содержит медленно движущиеся облака газа и пыли, которые не могли появиться в результате недавнего события сверхновой. Вместо этого облака, которые были зарегистрированы с высоким содержанием кальция в данных спектрографического анализа Лика, должны были появиться в результате предыдущего события, связанного с новой звездой, когда белый карлик на короткое время воспламенился и сдул внешний слой своей атмосферы. Было видно, что это расширяющееся облако замедляется, вероятно, из-за звездного ветра от красного гиганта-компаньона.
(В чем разница между новой звездой и сверхновой? Прочтите STEREO SpoEO от New Nova)
В конечном итоге на замедляющееся облако новых звезд оказал влияние быстро движущийся всплеск сверхновой, о чем свидетельствует внезапный всплеск сигнала кальция, который постепенно уменьшился за два месяца после январского события. Этот всплеск кальция, по сути, был сверхновой, поражающей новую и заставляющей ее «светиться».
Наблюдения PTF 11kx показывают, что сверхновая типа Ia Можно происходят в системах предшественников, где белый карлик подвергся новым извержениям, возможно, неоднократно - сценарий, который многие астрономы ранее думали, что не может произойти. Это может даже означать, что PTF 11kx - это совершенно новый вид сверхновой типа Ia, и, хотя ранее он был невидимым и редким, не уникальным.
Это означает, что наши космические «стандартные свечи», возможно, должны подстричь свои фитили.
«Мы знаем, что сверхновые типа 1а немного различаются от галактики к галактике, и мы калибровались для этого, но это наблюдение PTF 11kx дает первое объяснение того, почему это происходит», - сказал Ньюджент. «Это открытие дает нам возможность уточнить и улучшить точность наших космических измерений».
Источник: Центр новостей Беркли Лаб
Врезанные изображения: наблюдения PTF 11kx (Б.Дж. Фултон, Глобальная сеть телескопов обсерватории Лас-Кумбрес) / 48-дюймовый купол телескопа Самуила Ошина в Паломарской обсерватории. Видео: Романо Корради и Институт астрофизики Канарских островов
