Астрономы, возможно, обнаружили в нашей галактике Млечный Путь первый пример необычного типа звездного взрыва. Это открытие, сделанное с помощью рентгеновской обсерватории Чандра НАСА, помогает понять, как некоторые звезды раскалываются и засевают Вселенную элементами, критически важными для жизни на Земле.
Этот интригующий объект, расположенный недалеко от центра Млечного Пути, представляет собой остаток сверхновой, названный Sagittarius A East (Стрелец А Восток) или для краткости Sgr A East. Основываясь на данных Chandra, астрономы ранее классифицировали объект как остатки массивной звезды, которая взорвалась как сверхновая, один из многих видов взорвавшихся звезд, которые каталогизировали ученые.
Используя более длительные наблюдения Чандры, группа астрономов пришла к выводу, что объект остался от сверхновой звезды другого типа. Это взрыв белого карлика, сморщенного звездного тлеющего угля от звезды с истощенным топливом, такой как наше Солнце. Когда белый карлик вытягивает слишком много материала из звезды-компаньона или сливается с другим белым карликом, белый карлик разрушается, что сопровождается потрясающей вспышкой света.
Астрономы используют эти «сверхновые типа Ia», потому что большинство из них каждый раз излучает почти одинаковое количество света, независимо от того, где они расположены. Это позволяет ученым использовать их для точного измерения расстояний в космосе и изучения расширения Вселенной.
Данные Чандры показали, что Sgr A East, однако, не происходил от обычного Типа Ia. Напротив, похоже, что он принадлежит к особой группе сверхновых, которые производят относительное количество элементов, отличное от традиционного типа I, и менее мощные взрывы. Это подмножество упоминается как «Тип Iax», потенциально важный член семейства сверхновых.
«Хотя мы обнаружили сверхновые типа Iax в других галактиках, мы до сих пор не обнаружили свидетельств существования одной из них в Млечном Пути, – отметил Пин Чжоу из Нанкинского университета в Китае, который руководил новым исследованием в Амстердамском университете. – Это открытие важно для понимания бесчисленного множества способов взрыва белых карликов».
Взрывы белых карликов – один из важнейших источников во Вселенной таких элементов, как железо, никель и хром. Единственное место, где ученые знают, что эти элементы могут быть созданы, – это внутри ядерной печи звезд или когда они взрываются.
«Этот результат показывает нам разнообразие типов и причин взрывов белых карликов, а также различные способы, которыми они создают эти важные элементы, – сказал соавтор Шинг-Чи Леунг из Калифорнийского технологического института в Пасадене, Калифорния. – Идентичность останков этой сверхновой звезды – это ближайший к Земле известный пример».
Астрономы все еще обсуждают причину взрывов сверхновых типа Iax, но основная теория состоит в том, что они включают термоядерные реакции, которые проходят через звезду намного медленнее, чем в сверхновых типа Ia. Этот относительно медленный ход взрыва приводит к более слабым взрывам и, следовательно, к разному количеству элементов, образующихся при взрыве. Также возможно, что часть белого карлика осталась позади.
Sgr A East расположен очень близко к Стрельцу A*, сверхмассивной черной дыре в центре нашей галактики Млечный Путь, и, вероятно, пересекается с диском материала, окружающим черную дыру. Команда смогла использовать наблюдения Чандры, нацеленные на сверхмассивную черную дыру и область вокруг нее, в общей сложности около 35 дней, чтобы изучить Sgr A East и найти необычный узор элементов в рентгеновских данных. Результаты Чандры согласуются с компьютерными моделями, предсказывающими белый карлик, который претерпел медленные ядерные реакции, что делает его сильным кандидатом на роль остатка сверхновой типа Iax.
«Этот остаток сверхновой находится на фоне многих изображений сверхмассивной черной дыры нашей галактики, сделанных Чандрой за последние 20 лет, – сказал Чжиюань Ли, также из Нанкинского университета. – Возможно, мы наконец-то выяснили, что это за объект и как он появился».
В других галактиках ученые наблюдают, что сверхновые типа Iax возникают со скоростью примерно в три раза быстрее, чем сверхновые типа Ia. В Млечном Пути было три подтвержденных остатка сверхновой типа Ia и два кандидата, которые моложе 2000 лет, что соответствует возрасту, когда остатки еще относительно яркие, а затем исчезнут. Если Sgr A East моложе 2000 лет и возникла в результате сверхновой типа Iax, это исследование предполагает, что наша галактика выровнена относительно определенного количества сверхновых типа Iax, наблюдаемых в других галактиках.
Наряду с предположением, что Sgr A East является остатком коллапса массивной звезды, предыдущие исследования также указали, что не исключено наличие нормальной сверхновой типа Ia. Последнее исследование, проведенное с этими глубокими данными Чандры, опровергает как массивную звезду, так и нормальные интерпретации типа Ia.
