5.5K
Космический телескоп NASA «Kepler», завершивший свою миссию 30 октября 2018 года, за 8 месяцев перед отключением сделал необычное открытие, зафиксировав чрезвычайно яркий взрыв звезды в 170 миллионах световых лет от Земли. Полученные охотником за экзопланетами данные поднимают новые вопросы о процессах, приводящих к вспышкам сверхновых типа Ia, которые астрономы используют для определения скорости расширения Вселенной и разгадки тайн темной энергии. Результаты исследования представлены в журнале Astrophysical Journal Letters.
«Это невероятно захватывающее открытие. Когда я посмотрел на данные, у меня челюсть отвисла», – рассказывает Георгиос Димитриадис, ведущий автор исследования из Калифорнийского университета в Санта-Крузе (США).
Сверхновые типа Ia очень важны для понимания эволюции Вселенной. Они являются так называемыми «стандартными свечами», поскольку на пике их светимость всегда одинакова, и они позволяют точно определять расстояние до галактик. Благодаря этому такие объекты используются для вычисления постоянной Хаббла или скорости расширения Вселенной.
Сегодня существуют две основные модели, описывающие события, которые предшествуют вспышкам сверхновых данного типа. В первом случае причиной взрыва становится белый карлик, перетягивающий вещество со своего компаньона до тех пор, пока не достигнет критической массы и не взорвется. Во втором необходимая масса приходит от такого же белого карлика, но в результате столкновения.
Однако открытие «Kepler» выбивается из общей картины. Наблюдения показали, что сверхновая, получившая обозначение SN 2018oh и проживающая в галактике UGC 4780, в первые дни «обогнала» себе подобных, став в три раза ярче прежде, чем перешла к обычной прогрессии.
«Наблюдения «Kepler» позволяют отследить всю эволюции от момента взрыва до пика светимости. Он получает данные об объекте каждые 30 минут, и именно они показали это уникальное отклонение от ожидаемого поведения сверхновой типа Ia. Мы знаем, что эти события является результатом взрыва белого карлика, который приобретает дополнительную массу, сдирая вещество со спутника. Однако до сих пор не ясно, какая звезда жертвует это вещество», – пояснил Райан Фоуи, соавтор исследования из Калифорнийского университета в Санта-Крузе.
Сияю синим, убивая «Солнце»
У астрономов есть несколько объяснений столь необычно поведения SN 2018oh. Первое заключается в том, что белый карлик поглощает материю звезды, подобной Солнцу. Этот сценарий может привести к появлению дополнительного света в момент, когда ударная волна взрывающегося карлика «атакует» компаньона. В таком случае светимость сильно зависит от угла обзора, что может объяснить, почему подобные «удары» в кривой блеска не были замечены ранее.
Другое предсказание этой модели говорит о синем цвете избыточного свечения из-за высоких температур. И наземные телескопы подтвердили эту особенность. «Мы наблюдали синий цвет во время максимума потока. Это ключевой момент в понимании того, что вызывало дополнительный свет», – добавил Георгиос Димитриадис.
Однако исследователи не исключают и других возможных объяснений. Свет от сверхновой берет начало от радиоактивного распада тяжелых элементов, таких как никель-56, которые, как правило, находятся в центре звезды. При этом, если никель накапливается на поверхности во время взрыва, он может также вызвать избыток света на ранней стадии сверхновой. Это даже может вызвать «двойную детонацию», при которой небольшой взрыв на поверхности провоцирует вторичные, которые буквально поглощают всю звезду.
«Взаимодействие со звездой-компаньоном является предсказанием модели, в которой белый карлик поедает компаньона. С другой стороны, синий цвет сверхсвечения подходит и для второго сценария, поэтому вопрос остается открытым», – сказал Райан Фоуи.
Ученые планируют продолжить наблюдения за SN 2018oh, ища дополнительные подсказки о том, что привело к ее взрыву.