Сверхновая Тихо взорвалась не по-тихому

Наблюдения, проведенные на рентгеновской космической обсерватории Chandra, позволили понять происхождение самых полезных для астрономов объектов во Вселенной. Речь идет о сверхновых типа Iа – так называемых стандартных свечах Вселенной. Эти процессы (а не объекты) являются завершением жизни массивных звезд, которые взрываются ярчайшими вспышками на небе.

Среди этих вспышек ученые выделили особые – те, что имеют одинаковую мощность 10³⁶ ватт и определенный характер затухания. Астрономы установили, что все они порождаются взрывами белых карликов, когда те перебирают в массе определенный предел. Он соответствует 1,44 масс Солнца – так называемый предел Чандрасекара. Именно при такой массе карлик сжимается настолько, что в нем вспыхивают термоядерные реакции.

Маяки Вселенной

Со сверхновыми типа Ia сложилась странная ситуация. Их давно используют для масштабирования Вселенной и изучения ее расширения, однако природа самих вспышек до конца оставалась не ясна. Астрономы знают, что взрывается, но не знают, как. «Из-за того, что они используются как удаленные маяки, архиважно понять, как они срабатывают», -- пояснил Фаньгуин Лу из Института физики высоких энергий в Пекине, автор исследования.

Согласно одной гипотезе, к взрывам Ia SN приводит слияние двух белых карликов. В этом случае после взрыва не должно оставаться следов отдельных компонентов, по которым их можно идентифицировать. Второй популярный сценарий предполагает выпадение на белый карлик вещества с соседней солнцеподобной звезды. Оба сценария могут реализовываться при определенных условиях, однако наблюдение за самой известной Ia SN, скорее, указывает на второй.

В Тихо омуте

Сверхновая Тихо Браге – последняя сверхновая такого типа, взрыв которой наблюдали с Земли. Ее открыл в 1572 году датский астроном Тихо Браге. На рентгеновском снимке, полученном Chandra, астрономы заметили странный артефакт. В левом нижнем углу оказалась ровная арка, направленная в центр разлетающихся остатков сверхновой. Эта образование – не что иное, как кусок соседней звезды, вырванный ударной волной от взрыва белого карлика. На это указывает и «тень» от арки, которая не пропустила дальнейший разлет обломков.

Фото NASA/CXC/M.Weiss

«Похоже, звезда-компаньон оказалась рядом с мощнейшим взрывом и осталась относительно невредимой», -- пояснил Дэниель Ван из Массачусетского университета в Амхерсте. «Скорее всего, при взрыве ей был дан пинок, и сейчас она несется где-то в пространстве», -- добавил он. Исходя из формы арки, астрономы вычислили орбитальный период взорвавшейся двойной системы и расстояние между ними. Компоненты вращались с периодом 5 дней на расстоянии меньше одной десятой орбиты Земли вокруг Солнца. Для сравнения, размер разлетающихся обломков сейчас составляет 20 световых лет. «Этот выдранный кусок звезды был тем недостающим элементом паззла, который доказал, что сверхновая Тихо взорвалась от белого карлика и нормального компаньона», -- добавил Лу.

Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal.