Тайна раскрыта: James Webb нашел «недостающую» нейтронную звезду в остатке знаменитой сверхновой

Космический телескоп James Webb (JWST) нашел следы излучения нейтронной звезды в остатке сверхновой SN 1987A. Это важный шаг на пути к лучшему пониманию механизма образования таких объектов.

Самая близкая сверхновая за 400 лет

SN 1987A вспыхнула в 1987 году в Большом Магеллановом облаке — карликовой галактике, расположенной на расстоянии 160 тысяч световых лет от Млечного Пути. Благодаря близости, она стала первой с 1604 года сверхновой, наблюдавшейся на ночном небе невооруженным глазом.

Изменения остатка сверхновой SN 1987A. Источник: NASA, ESA, and R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation), and P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

Источником сверхновой стала коллапсировавшая звезда. Примерно за два часа до начала вспышки, три обсерватории по всему миру наблюдали всплеск нейтрино, длившийся несколько секунд. Это дало важные подсказки для уточнения механизма коллапса массивных светил.

Согласно теоретическим моделям, сверхновые этого типа должны образовывать нейтронную звезду или черную дыру. Наблюдения за гораздо более старыми остатками сверхновых (например, Крабовидной туманностью), тоже подтверждают, что во многих из них присутствуют нейтронные звезды. Так что на протяжении многих лет ученые изучали остаток SN 1987A, пытаясь ответить на вопрос, что именно породило ее взрыв. Им удалось обнаружить некоторые следы, указывающие на присутствие нейтронной звезды — но до недавнего времени не было прямых доказательств.

Скрытая нейтронная звезда

Все изменилось благодаря JWST. SN 1987A стал одним из первых объектов, который изучил телескоп после того, как приступил к наблюдениям. Спектральный анализ данных, собранных спектрографом среднего разрешения, показал  наличие ионизированного аргона в выброшенном материале, который окружает место, где находилась погибшая звезда.

Зафиксированное телескопом James Webb излучение атомов аргона в остатке сверхновой SN1987. Источник: NASA, ESA, CSA, and C. Fransson (Stockholm University), M. Matsuura (Cardiff University), M. J. Barlow (University College London), P. J. Kavanagh (Maynooth University), J. Larsson (KTH Royal Institute of Technology)

Последующие  наблюдения на более коротких длинах волн подтвердили сильную ионизацию химических элементов в SN 1987A. Например, атомы аргона пятикратно ионизированы (то есть потеряли пять из 18 электронов). Для образования таких ионов требуются высокоэнергетические фотоны, которые должны откуда-то взяться. Это значит, что в центре остатка SN 1987A есть источник высокоэнергетического излучения. Изучив все имеющиеся варианты, ученые заключили, что им может быть лишь новорожденная нейтронная звезда.

В этом году планируется провести дополнительные наблюдения SN 1987A с помощью JWST  и наземных телескопов. Исследовательская группа надеется, что они позволят получить более четкое представление о том, что именно происходит в сердце остатка сверхновой.

По материалам https://www.esa.int

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine