Таємницю розкрито: James Webb знайшов «відсутню» нейтронну зорю в залишку знаменитої наднової

Космічний телескоп James Webb (JWST) знайшов сліди випромінювання нейтронної зорі в залишку наднової SN 1987A. Це важливий крок на шляху до кращого розуміння механізму утворення таких об’єктів.

Найближча наднова за 400 років

SN 1987A спалахнула 1987 року у Великій Магеллановій хмарі — карликовій галактиці, розташованій на відстані 160 тисяч світлових років від Чумацького Шляху. Завдяки близькості, вона стала першою з 1604 року надновою, яку спостерігали на нічному небі неозброєним оком.

Зміни залишку наднової SN 1987A. Джерело: NASA, ESA, and R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation), and P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

Джерелом наднової стала зоря, що колапсувала. Приблизно за дві години до початку спалаху, три обсерваторії в усьому світі спостерігали сплеск нейтрино, що тривав кілька секунд. Це дало важливі підказки для уточнення механізму колапсу масивних світил.

Згідно з теоретичними моделями, наднові цього типу мають утворювати нейтронну зорю або чорну діру. Спостереження за набагато старішими залишками наднових (наприклад, Крабоподібною туманністю), теж підтверджують, що в багатьох із них присутні нейтронні зорі. Тож протягом багатьох років учені вивчали залишок SN 1987A, намагаючись відповісти на запитання, що саме спричинило її вибух. Їм вдалося виявити деякі сліди, що вказують на присутність нейтронної зорі — але до недавнього часу не було прямих доказів.

Прихована нейтронна зоря

Усе змінилося завдяки JWST. SN 1987A став одним із перших об’єктів, який вивчив телескоп після того, як розпочав спостереження. Спектральний аналіз даних, зібраних спектрографом середньої роздільної здатності, засвідчив наявність іонізованого аргону у викинутому матеріалі, що оточує місце, де перебувала загибла зоря.

Зафіксоване телескопом James Webb випромінювання атомів аргону в залишку наднової SN1987. Джерело: 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)

Подальші спостереження на коротших довжинах хвиль підтвердили сильну іонізацію хімічних елементів у SN 1987A. Наприклад, атоми аргону п’ятикратно іонізовані (тобто втратили п’ять із 18 електронів). Для утворення таких іонів потрібні високоенергетичні фотони, які повинні звідкись узятися. Це означає, що в центрі залишку SN 1987A є джерело високоенергетичного випромінювання. Вивчивши всі наявні варіанти, вчені зробили висновок, що ним може бути лише новонароджена нейтронна зоря.

Цього року планується провести додаткові спостереження SN 1987A за допомогою JWST і наземних телескопів. Дослідницька група сподівається, що вони дадуть змогу отримати чіткіше уявлення про те, що саме відбувається в серці залишку наднової.

За матеріалами https://www.esa.int

Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine