10.7K
В декабре 2019 года в рамках проекта «Zwicky Transient Facility» астрономы зафиксировали крайне редкую яркую вспышку ультрафиолетового излучения, сопровождающую взрыв сверхновой типа Ia. Подобное событие фиксируется всего лишь второй раз за всю историю наблюдений и призвано дать ответы на нескольких давних вопросов, в том числе: что заставляет взрываться белых карликов, как темная энергия ускоряет расширение Вселенной и откуда берутся тяжелые металлы. Результаты наблюдений и выводы ученых опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
«Событие, получившее название SN2019yvq, произошло в относительно близкой к нам галактике, которая расположена на расстоянии 140 миллионов световых лет от Земли в направлении «хвоста» созвездия Дракон. В течение нескольких часов после фиксации мы, используя космический телескоп «Swift», провели наблюдения в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах, что позволило классифицировать его как сверхновую типа Ia. Это одни из самых распространенных взрывов во Вселенной. Однако особенным в данном случае является ультрафиолетовая вспышка», – рассказывает Адам Миллер, ведущий автор исследования из Северо-Западного университета (США).
Горячая тайна
Редкий всплеск, который длился пару дней, показывает, что внутри или рядом с белым карликом было невероятно жарко. Однако, поскольку эти остатки мертвых звезд становятся все холоднее и холоднее с течением времени, приток тепла озадачил астрономов.
«Самый простой способ создать ультрафиолетовый свет – это иметь что-то очень и очень горячее. Нам нужно что-то намного горячее нашего Солнца – в три-четыре раза. Большинству сверхновых это не свойственно, поэтому у них не наблюдается интенсивного ультрафиолетового излучения», – пояснил Адам Миллер.
Авторы исследования считают, что это событие важный ключ к пониманию того, как белые карлики взрываются. В настоящее время существует несколько конкурирующих гипотез, и среди них четыре соответствуют наблюдениям взрыва SN2019yvq, сопровождающегося ультрафиолетовой вспышкой:
- Белый карлик в ходе перетягивания материи со звезды-компаньона становится настолько массивным и нестабильным, что взрывается. Выброшенное в ходе события вещество сталкивается, порождая вспышку ультрафиолетового излучения.
- Чрезвычайно горячий радиоактивный материал в ядре белого карлика смешивается с его внешними слоями, в результате чего оболочка достигает более высоких температур, чем обычно.
- Внешний слой гелия зажигает углерод внутри белого карлика, вызывая чрезвычайно горячий двойной взрыв и ультрафиолетовую вспышку.
- Два белых карлика сливаются, порождая взрыв со встречным выбросом, испускающим ультрафиолетовое излучение.
«С течением времени выброшенный материал удаляется от источника, и по мере того, как он рассеивается, мы можем видеть все глубже и глубже. Через год материал будет настолько разреженным, что мы сможем рассмотреть эпицентр взрыва и выяснить, какое из этих четырех объяснений является наиболее вероятным», – отметил Адам Миллер.
Потрясающие последствия
Как только астрономы выяснят, что вызвало взрыв SN2019yvq, они применят эти результаты для уточнения моделей формирования планет.
Поскольку большая часть железа во Вселенной создается сверхновыми типа Ia, лучшее понимание этого явления позволит больше узнать о нашей собственной планете. Например, состоит ли ядро Земли и других каменистых миров из железа, выброшенного в ходе таких событий.
«Если вы хотите понять, как образовалась Земля, нужно выяснить, откуда появилось железо и сколько его. Раскрытие механизма взрыва белых карликов даст нам более точное представление о том, как металлы создаются и распространяются по всей Вселенной», – добавил Адам Миллер
Освещая темную энергию
Белые карлики играют огромную роль в современном понимании темной энергии. Считается, что все сверхновые типа Ia имеют одинаковую яркость при взрыве, то есть являются так называемыми «стандартными свечами», которые позволяют точно рассчитывать расстояние от Земли до их галактик-хозяек.
«У нас нет прямого способа измерить расстояние до других галактик. При этом большинство из них фактически удаляются от нас. Если в далекой галактике вспыхнет сверхновая типа Ia, мы можем использовать ее для измерения комбинации расстояния и скорости, которая позволяет нам определять ускоренное расширение Вселенной. Темная энергия остается загадкой, и эти сверхновые – лучший способ продвинуться в ее исследовании и понять, что это такое», – заключил Адам Миллер.
В настоящее время при измерении расстояний астрономы рассматривают все вспышки сверхновых типа Ia как одинаковые, но с учетом события SN2019yvq есть все основания полагать, что существует множество механизмов, и их точное понимание позволит вывести измерения расстояний на новый, более точный уровень.