«Уэбб» обнаружил десятки остатков сверхновых в галактике Треугольник
Большой взрыв

«Уэбб» обнаружил десятки остатков сверхновых в галактике Треугольник

29 октября 2024 года, 11:34

Команда астрономов, возглавляемая учеными из Университета штата Огайо, получила первые инфракрасные изображения остатков сверхновых в одной из ближайших к Млечному Пути галактик — Треугольник (она же Мессье 33). Она удалена от нашей Галактики примерно на три миллиона световых лет, но благодаря беспрецедентной чувствительности и разрешающей способности космического телескопа «Джеймс Уэбб» специалистам удалось сфотографировать 43 объекта с высоким уровнем детализации.

Инфракрасная астрономия, которая исследует космические объекты, видимые в ИК-излучении, позволила узнать довольно многое о нашей Вселенной: от протопланетных дисков и туманностей до коричневых карликов и вулканов на других небесных телах. Наряду с этим астрономы проводят инфракрасные наблюдения остатков сверхновых, чтобы получить ценные сведения о физике этих взрывов.

Если исследования в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне (NIR-MIR) позволяют выяснить атомный состав остатков сверхновых, то наблюдения в среднем и дальнем диапазоне (MIR-FIR) — дают подробное представление о нагретых частицах пыли, выбрасываемых в межзвездную среду.

До недавнего времени работа в этом направлении была сконцентрирована на Млечном Пути и его галактиках-спутниках — Магеллановых облаках. Виной тому — ограниченные возможности действующих ИК-обсерваторий. Первые наблюдения остатков сверхновых провели инфракрасная обсерватория IRAS от NASA и инфракрасный телескоп ISO от ЕКА. Им удалось идентифицировать около 30% остатков сверхновых в Млечном Пути в диапазоне от 10 до 100 микрометров.

Вслед за ними первые внегалактические инфракрасные наблюдения выполнили такие телескопы, как «Спитцер» (NASA) и «Гершель» (ЕКА). Они проводят съемку в более широких областях ИК-спектра — от 3 до 160 мкм у «Спитцера» и от 70 до 500 мкм у «Гершеля». Но угловое разрешение того же «Спитцера» было недостаточным для того, чтобы делать такие же детальные снимки в более отдаленных галактиках.

Ситуация начала меняться после появления инструментов нового поколения, а именно телескопа «Джеймс Уэбб», который позволяет получать более четкие изображения в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне. Именно с его помощью исследователям, возглавляемым младшим научным сотрудником Университета Джонса Хопкинса Сумитом Сарбадхикари, удалось получить первые инфракрасные изображения 43 остатков сверхновых в галактике Треугольник (она же Мессье 33).

«Превосходное сочетание чувствительности и углового разрешения позволяет “Джеймсу Уэббу» восстанавливать изображения сверхновых в галактиках, расположенных почти в 20 раз дальше, чем Магеллановы облака (например, M33 в нашей статье), с тем же уровнем детализации, который был продемонстрирован “Спитцером” при исследовании сверхновых в Магеллановых облаках», — подчеркнул Сарбадхикари.

В рамках исследования команда использовала архивные наблюдения «Уэбба», охватывающие центральные и южные районы М33, а также гигантскую эмиссионную туманность NGC 604. Затем они сопоставили эти наблюдения с ранее идентифицированными сверхновыми из многоволновых обзоров, проведенных «Хабблом», а также комплексом радиотелескопов Atacama и Very Large Array.

Впрочем, поскольку исследование охватило только 20% сверхновых в M33, его результаты — лишь верхушка айсберга. Самым удивительным открытием, по словам Сарбадхикари, стало то, что было зафиксировано излучение от молекулярного водорода (H2) в двух из трех сверхновых. Это самая распространенная молекула в межзвездном газе, но она испускает излучение только при нагревании. «Поэтому H2 является очень полезным индикатором столкновений с плотным молекулярным газом, где происходит формирование звезд», — объяснил Сарбадхикари.

Хотя астрономы наблюдали такое излучение в нескольких сверхновых Млечного Пути, это был первый случай, когда подобные наблюдения были проведены в отношении внегалактического источника.  Данные «Уэбба» показали, что от 14% до 43% сверхновых демонстрируют видимое инфракрасное излучение. С помощью этого телескопа ученые планируют исследовать сверхновые в других галактиках — галактике Андромеды и соседних галактиках Местной группы, таких как Южная Вертушка (M83), Фейерверк (NGC 6946), Водоворот (M51).

Ранее телескоп «Хаббл» сфотографировал уникальную галактику, похожую на комету. Речь идет о IC 3225, которая расположена примерно в 100 млн световых лет от Земли в скоплении Девы. Ученые пришли к выводу, что в прошлом галактика подвергалась разрушительному воздействию.