Двойная детонация: мертвая звезда взорвалась дважды и попала на фото
Астрономы получили первые визуальные доказательства того, что сверхновая может образоваться в результате двойного взрыва. Открытие подтверждает существование альтернативного сценария взрыва белых карликов, важного для понимания эволюции Вселенной.
Международная группа исследователей под руководством Прияма Даса из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии изучила остатки сверхновой SNR 0509-67.5 с помощью Очень Большого Телескопа (VLT) Европейской Южной Обсерватории (ESO). В результате наблюдений они обнаружили признаки того, что звезда пережила не один, а сразу два мощных взрыва. Открытие опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Большинство сверхновых — это взорвавшиеся массивные звезды. Они увеличивают свою яркость в миллиарды раз за считанные часы, выделяют огромное количество энергии и затем затухают, оставляя после себя нейтронную звезду, либо черную дыру. В то же время бывают и исключения — например, сверхновые типа Ia происходят в результате взрыва компактных остатков звезд — белых карликов. Именно этот процесс играет решающую роль в астрономии, однако точный механизм их происхождения до сих пор был неизвестным, подчеркнул руководитель исследования.
Согласно общепринятой теории, сверхновые типа Ia образуются, когда белый карлик в двойной звездной системе постепенно перетягивает вещество от звезды-компаньона, достигает критической массы и взрывается. Однако в последние годы появились предположения, что такие вспышки могут происходить в результате «двойной детонации» — когда взрыв происходит еще до достижения предельной массы. Согласно этой гипотезе, белый карлик образует вокруг себя слой из накопленного гелия, который может привести к взрыву. В таком случае ударная волна огибает белый карлик и направляется внутрь, вызывая вторую детонацию в ядре звезды.
Новое исследование впервые подтвердило эту гипотезу. Астрономы ранее предполагали, что взрывной процесс оставит характерный след в остатках сверхновой — две отдельных оболочки из кальция, каждая из которых образовалась после отдельного взрыва. Наблюдая SNR 0509-67.5 с помощью спектрографа MUSE телескопа VLT, ученые обнаружили эти «отпечатки» и запечатлели их. На изображении два «кольца» из кальция выделены синим цветом. Существование двойной оболочки подтверждает, что взрыв действительно был не один.
Сверхновые типа Ia отличаются своей последовательностью и предсказуемостью, поэтому ученые считают их хорошей опорой для изучения Вселенной. В том числе, такие объекты позволяют астрономам измерять расстояния в космосе. Именно благодаря им было обнаружено ускоренное расширение Вселенной — открытие, за которое в 2011 году была присуждена Нобелевская премия по физике. Понимание механизмов этих взрывов позволит уточнить космологические расчеты.
Ранее группа британских астрономов обнаружила в пределах Млечного Пути новую редкую двойную систему, где может произойти вспышка сверхновой типа Ia. Два белых карлика находятся всего в 150 световых годах от Земли, однако событие произойдет не скоро. По подсчетам исследователей, оно ожидается как минимум через 23 млрд лет.
