Новые подсказки о загадочном звездном взрыве, который был обнаружен восемь лет назад
Международная группа астрономов обнаружила новые подсказки о загадочном звездном взрыве, который был обнаружен восемь лет назад, но продолжает развиваться даже на глазах у ученых. Результаты помогают астрономам лучше понять процесс того, как массивные звезды — гиганты намного больше нашего собственного Солнца — живут и умирают. Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal группой под руководством Техасского университета в Остине, в которую вошли ученые из Чикагского университета.
Вспышка сверхновой, известная как 2014C, произошла восемь лет назад, но ученые до сих пор наблюдают за ней и учатся на ее последствиях. Очень слабо видимый взрыв обведен красным. Предоставлено: Sloan Digital Sky Survey
Жизнь 2014C
В 2014 году астрономы внезапно увидели яркое пятно на небе — верный признак того, что в космосе взорвалась звезда.
Когда взрывающуюся звезду обнаруживают впервые, астрономы всего мира начинают следить за ней с помощью телескопов, поскольку испускаемый ею свет быстро меняется со временем. Наблюдая, как она развивается, используя телескопы, которые могут видеть видимый свет , а также рентгеновские лучи, радиоволны и инфракрасный свет , ученые могут определить физические характеристики системы.
Делая это много раз, ученые сгруппировали эти взрывающиеся звезды по категориям. 2014C, как было названо это конкретное событие, выглядело как сверхновая типа Ib. Это то, что происходит, когда умирают самые большие известные звезды во Вселенной.
На самом деле, ученые считают, что 2014C, вероятно, изначально была не одной, а двумя звездами, вращающимися вокруг друг друга, одна больше другой. Более массивная звезда эволюционировала быстрее, расширилась, и ее внешний слой водорода был высосан. Когда в конце концов у него закончилось топливо, его ядро разрушилось, вызвав гигантский взрыв.
Однако наблюдения в первые 500 дней после взрыва показали, что со временем он излучал больше рентгеновских лучей, что было необычно и наблюдалось только у небольшого числа сверхновых. «Это предполагало, что ударная волна взаимодействовала с плотным материалом», — сказал Викрам Дваркадас, профессор астрономии и астрофизики Чикагского университета.
Группа намеревалась собрать все данные о 2014C, включая новые данные, полученные ими, а также результаты исследований за последние восемь лет, и составить из них целостную картину того, что произошло со звездой.
Рентгеновское излучение, инфракрасный свет и радиоволны демонстрировали характерную картину увеличения и затем уменьшения. Тем временем оптический свет, измеренный телескопом Хобби-Эберли в UT Austin, по-видимому, оставался стабильным. Радиосигнал показал , что ударная волна распространяется с очень высокой скоростью, тогда как оптический свет указывал на гораздо меньшую скорость.
Исследователи предположили, что странное поведение связано с плотным облаком водорода вокруг двух звезд, которое осталось от более раннего периода их жизни.
Когда звезда взорвалась, она произвела ударную волну, движущуюся со скоростью около 67 миллионов миль в час во всех направлениях. Когда ударная волна достигла этого облака, на ее поведение повлияла форма облака.
В простейшей модели это облако предполагается сферическим и симметричным. Однако, если бы облако образовало «бублик» вокруг двух звезд, то есть было более толстым вокруг середины, то более толстая часть кольца замедлила бы ударную волну, проявляясь в оптическом свете как более медленно движущийся материал. Между тем, в более тонких областях ударная волна будет устремляться вперед, как это видно на радиоволнах . «Подумайте о воде, ударяющейся о камень в центре реки», — сказал Дваркадас.
По словам ученых, вопросы остаются, но эта неравномерность может объяснить разную скорость ударной волны , на которую указывают разные длины волн.
По словам ученых, исследование дало ценные сведения об эволюции этих звезд и массе, потерянной из этих систем, и, в более широком смысле, о жизни и смерти этих относительно загадочных звезд.
«В широком смысле вопрос о том, как массивные звезды теряют свою массу, является большой научной проблемой, которой мы занимались», — сказал профессор UT Austin и член команды Дж. Крейг Уилер. «Какая масса? Где она? Когда она была выброшена? Каким физическим процессом?
«И 2014C оказался действительно важным событием, иллюстрирующим этот процесс».
Исследование возглавил Бенджамин Томас из Техасского университета в Остине. Другим исследователем из Чикагского университета, участвовавшим в статье, был Йеронг Сюй, SM'20, сейчас работающий в Университете Палермо в Италии. Полный список сотрудников и телескопов см. в статье.
