Подвійна детонація: астрономи знайшли зорю, яка вибухнула двічі

Астрономи вперше отримали візуальні докази існування зорі, яка загинула внаслідок не одного, а двох вибухів наднових. Відкриття відіграє важливу роль у розумінні того, як проходить один із найважливіших процесів у Всесвіті.

Залишок наднової SNR 0509-67.5. Він утворився внаслідок подвійної детонації білого карлика. Джерело: ESO/P. Das et al. Background stars (Hubble): K. Noll et al.

Спалах наднової — це одна з найпотужніших подій у Всесвіті, під час якої виділяється стільки ж енергії, скільки виробить Сонце за весь час свого життя. Джерелом більшості з них є надмасивні світила, які колапсують наприкінці свого життєвого циклу.

Однак існує й інший механізм утворення наднових — термоядерний вибух білого карлика, чия маса перевершила межу Чандрасекара (приблизно 1,4 маси Сонця). Це може відбуватися внаслідок його злиття з іншим білим карликом або під час акреції речовини зорі-компаньйона, під час якого його маса перевершує критичний поріг. Такі наднові відносять до типу Ia.

Подія в Києві на перетині мистецтва, космосу та технологій! Дізнатися більше

Наднові типу Ia відіграють важливу роль в астрономії. Вчені використовують їх як стандартні свічки для визначення відстані у Всесвіті. Вони також є основним джерелом заліза на Землі, зокрема заліза в нашій крові. Однак, попри їхню важливість, давня загадка точного механізму, що викликає їхній вибух, залишається невирішеною.

Наднова, що виникає в результаті подвійної детонації білого карлика (концепт). Джерело: ESO/M. Kornmesser

До недавнього часу вибухи наднових типу Ia розглядалися як поодинока подія. Однак свіжі дослідження показали, що принаймні деякі з них, можна краще пояснити подвійним вибухом, викликаним до того, як зоря досягла критичної маси. У цій альтернативній моделі білий карлик утворює навколо себе шар «викраденого» в іншої зорі гелію, який може стати нестабільним і спалахнути. Цей перший вибух генерує ударну хвилю, яка поширюється навколо білого карлика і всередину, викликаючи другу детонацію в ядрі та зрештою створюючи наднову.

Моделювання показало, що цей процес створить характерний візерунок або відбиток у залишках наднової, які ще світяться і які можна буде побачити протягом тривалого часу після первинного вибуху. Залишки такої наднової повинні містити дві окремі оболонки кальцію.

Розподіл кальцію в залишку наднової SNR 0509-67.5. Джерело: ESO/P. Das et al.

Досі не було чітких візуальних доказів подвійної детонації білого карлика. Але тепер астрономи отримали його у вигляді SNR 0509-67.5: залишку наднової, розташованого у Великій Магеллановій хмарі. Під час спостережень, виконаних за допомогою змонтованого на Дуже Великому телескопі ESO інструменту MUSE, їм удалося виявити сліди кальцію (на опублікованому зображенні вони позначені синім кольором). Це є переконливим доказом того, що наднова типу Ia може спалахнути до того, як білий карлик досягне критичної маси.

За матеріалами ESO

Новини інших медіа