Астрономы разгадали секрет «нобелевских» сверхновых

Во вторник в Стокгольме было объявлено о присуждении Нобелевской премии по физике трем ученым, наблюдения которых за этими особыми сверхновыми позволили астрономам узнать об ускоренном расширении Вселенной.

Вспышки сверхновых типа Ia уникальны тем, что современная наука с одной стороны, знает про них все, а с другой – ничего. Наблюдение за этими вспышками до последнего времени было самым надежным методом измерений расстояний во Вселенной. Доподлинно известно, что такие сверхновые вспыхивают при взрывах белых карликов (результат эволюции массивных звезд).

Взрывы на пределе

Индийский астрофизик Чандрасекар показал, что белый карлик может существовать, пока его масса не превышает 1,4 массы Солнца. Если масса выходит за этот предел, происходит взрыв, при котором идет быстрое термоядерное горение углерода и кислорода. Все подобные взрывы протекают с карликами одной массы, поэтому мощность, выделяемая при вспышках, примерно одинакова -- 10³⁶ ватт. Благодаря этому сверхновые Ia могут служить «стандартными свечами», по которым астрономы определяют расстояния во Вселенной. Астрономы умеют моделировать эти взрывы, досконально знают их природу, спектр и мощность излучения, но, что именно заставляет карлики «брать лишку», доподлинно не известно. Принято считать, что такие взрывы случаются в двойных системах, состоящих из белых карликов и звезд небольшой массы. Звезда, проливая на поверхность карлика свое вещество, увеличивает его массу, пока не происходит взрыв. Исследование, проведенное астрономами из США, Израиля и Японии, показало, что большая часть этих сверхновых, если не все, взрываются иначе -- при слиянии белых карликов.

Такие выводы были сделаны на основе изучения 150 далеких сверхновых, которые взорвались 5-10 млрд лет назад. «Главной целью нашего исследования было измерить статистику больших популяций сверхновых в самые ранние периоды Вселенной, взглянуть существовавшие тогда звездные системы. Слияние двух белых карликов лучше всего объясняет увиденное нами»,-- пояснил Дови Познански (Dovi Poznanski), соавтор исследования из Калифонийского университета в Беркли (University of California, Berkeley).

Астрономы пришли к выводу, что сверхновые типа Ia могут взрываться в результате обоих описанных механизмов.

«Точных ответов пока нет, но то, что мы видим, может быть сочетанием тех и других взрывов», -- добавил Познански. Несмотря на двуликую природу этих вспышек, ученые уверены, что это не внесет искажения в существующие оценки расстояний во Вселенной. «Так как яркость вспышек не зависит от их природы, калибровки расстояний останутся прежними», -- добавил он. Работа ученых будет опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.