Обломки взрыва сверхновой Кеплера не замедлились за 400 лет наблюдений

Астрономы использовали рентгеновскую обсерваторию Чандра НАСА для записи материала, вылетающего с места взрыва звезды со скоростью более 30 миллионов км в час. Это примерно в 25 тысяч раз быстрее, чем скорость звука на Земле.

Остаток сверхновой Кеплера — это обломки взорвавшейся звезды, которая расположена примерно в 20 тысячах световых лет от Земли в нашей галактике Млечный Путь. В 1604 году первые астрономы, в том числе Иоганн Кеплер, именем которого назван объект, увидели взрыв сверхновой, уничтоживший звезду.

Теперь мы знаем, что остаток сверхновой Кеплера является следствием так называемой сверхновой типа Ia, когда небольшая плотная звезда, известная как белый карлик, превышает предел критической массы после взаимодействия со звездой-компаньоном и подвергается термоядерному взрыву, который разрушает белого карлика и запускает его останки наружу.

сверхновая Кеплера
Фото: NASA

Последнее исследование отслеживало скорость 15 небольших «узлов» обломков в остатке сверхновой звезды Кеплера в рентгеновских лучах. Самый быстрый узел имел скорость 37 миллиона км в час, это самая высокая скорость, когда-либо обнаруженная для остатков сверхновой в рентгеновских лучах. Средняя скорость узлов составляет около 16 миллионов км в час, а взрывная волна распространяется со скоростью около 24 миллионов км в час. Эти результаты независимо подтверждают открытие в 2017 году узлов, движущихся со скоростью более 20 миллионов миль в час в остатке сверхновой звезды Кеплера.

Исследователи оценили скорости узлов, проанализировав рентгеновские спектры Chandra, которые дают интенсивность рентгеновских лучей на разных длинах волн, полученных в 2016 году. Путем сравнения длин волн деталей в рентгеновском спектре с лабораторными значениями и, используя эффект Доплера, они измерили скорость каждого узла на линии обзора от Чандры до остатка. Они также использовали изображения Чандры, полученные в 2000, 2004, 2006 и 2014 годах, чтобы обнаружить изменения положения узлов и измерить их скорость перпендикулярно направлению нашего обзора. Эти два измерения объединились, чтобы дать оценку истинной скорости каждого узла в трехмерном пространстве. Графика дает визуальное объяснение того, как движения узлов на изображениях и рентгеновских спектрах были объединены для оценки общих скоростей.

В работе 2017 года использовалась та же общая методика, что и в новом исследовании, но использовались рентгеновские спектры от другого прибора на Чандре. Это означало, что в новом исследовании были более точные определения скорости узлов вдоль линии обзора и, следовательно, общие скорости во всех направлениях.

В новой последовательности четырех изображений Чандры остатка сверхновой Кеплера красный, зеленый и синий цвета показывают рентгеновские лучи низкой, средней и высокой энергии соответственно. Изображение приближается, чтобы показать несколько самых быстро движущихся узлов.

Высокие скорости Кеплера похожи на те, которые ученые наблюдали при оптических наблюдениях за взрывами сверхновых в других галактиках всего через несколько дней или недель после взрыва, задолго до того, как через десятилетия образовался остаток сверхновой. Это сравнение подразумевает, что некоторые узлы на Кеплере почти не замедлялись из-за столкновений с материалом, окружающим остаток, примерно за 400 лет после взрыва.

Судя по спектрам Чандры, восемь из 15 узлов определенно удаляются от Земли, но только два движутся к ней. Остальные пять не показывают четкого направления движения вдоль нашего луча зрения. Эта асимметрия в движении узлов подразумевает, что обломки могут не быть симметричными вдоль нашего луча зрения, но необходимо изучить больше узлов, чтобы подтвердить этот результат.

Четыре узла с самыми высокими суммарными скоростями расположены вдоль горизонтальной полосы яркого рентгеновского излучения. Три из них отмечены крупным планом. Все эти четыре узла движутся в одном направлении и содержат одинаковое количество более тяжелых элементов, таких как кремний, что позволяет предположить, что вещество во всех этих узлах возникло из одного и того же слоя взорвавшегося белого карлика.

Один из других наиболее быстро движущихся узлов расположен в «ухе» на правой стороне остатка, что подтверждает интригующую идею о том, что трехмерная форма обломков больше похожа на футбольный мяч, чем на однородную сферу. Этот узел и два других помечены стрелками на крупном плане.

Объяснения высокой скорости материала пока нет. Некоторые ученые предположили, что остаток сверхновой Кеплера от необычайно яркого типа Ia, что может объяснить быстро движущийся материал. Также возможно, что непосредственное окружение вокруг остатка само по себе является комковатым, что может позволить некоторым обломкам проходить через области с низкой плотностью и избежать значительного замедления.

Команда в 2017 году также использовала свои данные для уточнения предыдущих оценок местоположения взрыва сверхновой. Это позволило им найти компаньона для белого карлика, который, возможно, остался после взрыва сверхновой, и узнать больше о том, что вызвало взрыв. Они обнаружили нехватку ярких звезд около центра остатка. Это означало, что такая звезда, как Солнце, не отдавала материал белому карлику, пока не достигла критической массы. Вместо этого могло произойти слияние двух белых карликов.

Realme планирует выпустить смартфоны и AIoT с 5G и удешевить их, а еще стало известно, что Киевскую область покроют 4G быстрее всех.

По исследованию космоса: Марсоход Perseverance получил своего земного близнеца, а Хаббл увидел край звездного взрыва.

-->