Астрономы раскрыли секреты реликвии сверхновой «жемчужная нить» и звезды-зомби

Фото из открытых источников

Ученые до сих пор изучают космическую «жемчужную нить» — уникальную небесную реликвию, оставшуюся после взрыва сверхновой, свидетелем которого человечество стало около 850 лет назад. Результаты нового исследования были опубликованы в The Astrophysical Journal.

Это стало возможным благодаря наиболее детальному наблюдению цепочек газа и обломков сверхновой, имеющих форму одуванчика и составляющих Pa 30, единственный остаток сверхновой такого типа, наблюдаемый в Млечном пути. Еще более уникальным Pa 30 делает наличие в его центре редкой «звезды-зомби».

Сверхновые, подобные той, что создала Pa 30, называются сверхновыми типа Ia; они возникают, когда мертвая звезда, называемая белым карликом, чрезмерно питается звездой-компаньоном, подобно космическому вампиру. Это перенасыщение вызывает неуправляемый ядерный взрыв, который обычно уничтожает белый карлик. Но в редких случаях сверхновая не уничтожает звезду полностью, и остается разрушенное звездное тело, называемое звездой-зомби. Такие события называются сверхновыми типа Iax.

Сверхновая Pa 30 была впервые обнаружена в 2013 году учёным-любителем, но вскоре учёные связали её с космическим взрывом, независимо зафиксированным в 1181 году в японских, китайских и арабских исторических документах. Таким образом, это одна из всего пяти сверхновых, наблюдавшихся до изобретения телескопа.

«Надежные исторические записи о звездных взрывах охватывают период всего около тысячи лет. Насколько нам известно, подобные следы вполне могут до сих пор скрываться в темноте в нашей собственной галактике», — говорит соавтор исследования Илария Каяццо из Австрийского института науки и технологий (ISTA). «Сегодня нам посчастливилось изучать интригующий объект, который, как нам известно, наблюдали астрономы, сделавшие три независимые исторические записи об этом событии за столетия до изобретения телескопа».

Звезда Pa 30 — отличная лаборатория для изучения сверхновых, поскольку, находясь на расстоянии около 7500 световых лет, она относительно близка к Земле в космических масштабах. Например, сердце нашей галактики находится на расстоянии около 26 000 световых лет. «Мы можем видеть столько деталей благодаря близости Pa 30 к Земле, — сказал Каяццо. — Эта близость делает Pa 30 уникально ценной для исследований».

Это также важный объект исследования, поскольку это единственный остаток сверхновой, в котором мы можем наблюдать звезду-зомби.

Используя телескоп Gemini North, Каяццо и его коллеги приблизили изображение Pa 30 и обнаружили узлы вдоль газовых нитей, расходящихся от места космического взрыва, словно жемчужины на нитке.

Каждая из этих жемчужин достаточно широка, чтобы десять раз охватить орбиту Нептуна , самой дальней от Солнца планеты.

«В каждом узле поместилась бы область планет нашей Солнечной системы примерно в десять раз больше, и еще осталось бы место», — сказал Каяццо. «Узлы поразительно однородны. Мы с нетерпением ждем возможности смоделировать их».

Команда также обнаружила, что «зомби-звезда» расположена почти точно в центре галактики Pa 30. Когда происходят подобные космические взрывы, они должны давать толчок любым обломкам, включая «зомби-звезды». Тот факт, что эта «живая мертвая» звезда до сих пор находится точно в центре этих обломков, говорит о том, что в момент взрыва он был приблизительно симметричным, а толчок был относительно слабым.

«Взрывы сохраняют импульс. Если бы сам взрыв был идеально симметричным, выбросы также должны были бы быть симметричными, и выжившая звезда не должна была бы получить существенный толчок», — сказал Каяццо. «Нам удалось точно измерить верхний предел поперечной скорости толчка остаточной звезды, показав, что она удивительно мала. Мы практически не видим, как звезда удаляется».

Хотя вокруг звезды Pa 30 и её зомби-населённого объекта всё ещё много загадок, одна из самых захватывающих перспектив, вытекающих из этого исследования, заключается в возможности того, что оно поможет идентифицировать обломки других сверхновых типа Iax в нашей галактике.

«Хотя мы можем наблюдать сверхновые типа Iax в далёких галактиках как точечные источники света, обнаружить остатки таких взрывов возможно только в нашей собственной галактике и в очень немногих близлежащих», — заключил Каяццо. «В конечном итоге мы планируем использовать характерные свойства Pa 30 для поиска подобных объектов в Млечном пути и близлежащих галактиках».