Взрыв звезды

Автор
Опубликовано: 237 дней назад (24 февраля 2021)
0
Голосов: 0
С тех пор, как астрономы засняли яркий взрыв звезды 24 февраля 1987 года, исследователи начали искать раздавленное ядро ​​звезды, которое должно было остаться. Группа астрономов, использующая данные космических миссий НАСА и наземные телескопы, возможно, наконец нашла его.

Будучи первой сверхновой, видимой невооруженным глазом примерно за 400 лет, Сверхновая 1987A (или сокращенно SN 1987A) вызвала большой интерес среди ученых и вскоре стала одним из наиболее изученных объектов на небе. Сверхновая находится в Большом Магеллановом Облаке, небольшой галактике-компаньоне нашего Млечного Пути, всего в 170 000 световых лет от Земли.

В то время как астрономы наблюдали, как обломки взрывались наружу от места взрыва, они также искали то, что должно было остаться от ядра звезды: нейтронную звезду.

Данные рентгеновской обсерватории Чандра НАСА и ранее неопубликованные данные Ядерно-спектроскопической телескопической решетки НАСА (NuSTAR) в сочетании с данными наземной большой миллиметровой матрицы (ALMA), опубликованной в прошлом году, теперь представляют собой интригующий сборник доказательств того, что наличие нейтронной звезды в центре SN 1987A.

«В течение 34 лет астрономы просеивали звездные обломки SN 1987A, чтобы найти нейтронную звезду, которую мы ожидаем найти», - сказал руководитель исследования Эмануэле Греко из Университета Палермо в Италии. «Было много намеков, которые зашли в тупик, но мы думаем, что наши последние результаты могут быть другими».

Когда звезда взрывается, она схлопывается сама на себя, прежде чем внешние слои уносятся в космос. Сжатие ядра превращает его в необычайно плотный объект с массой Солнца, сжатой в объект размером всего около 10 миль. Эти объекты были названы нейтронными звездами, потому что они почти полностью состоят из плотно упакованных нейтронов. Это лаборатории экстремальной физики, которые невозможно повторить здесь, на Земле.

Быстро вращающиеся и сильно намагниченные нейтронные звезды, называемые пульсарами, производят подобный маяку луч излучения, который астрономы обнаруживают как импульсы, когда его вращение перемещает луч по небу. Существует подмножество пульсаров, которые создают ветер со своей поверхности - иногда почти со скоростью света - которые создают сложные структуры из заряженных частиц и магнитных полей, известные как «туманности пульсарного ветра».

С помощью Chandra и NuSTAR команда обнаружила относительно низкоэнергетические рентгеновские лучи от обломков SN 1987A, врезающихся в окружающий материал. Команда также нашла доказательства наличия частиц высоких энергий, используя способность NuSTAR обнаруживать более энергичные рентгеновские лучи.

Есть два возможных объяснения этого энергичного рентгеновского излучения: либо туманность пульсарного ветра, либо частицы, ускоряющиеся до высоких энергий взрывной волной взрыва. Последний эффект не требует наличия пульсара и происходит на гораздо больших расстояниях от центра взрыва.

Последнее рентгеновское исследование подтверждает версию о пульсарной туманности ветра - это означает, что нейтронная звезда должна быть там, - аргументируя это на нескольких фронтах против сценария ускорения взрывной волны. Во-первых, яркость рентгеновских лучей более высоких энергий оставалась примерно такой же в период с 2012 по 2014 год, в то время как радиоизлучение, зарегистрированное с помощью компактной решетки телескопа Австралии, увеличилось. Это противоречит ожиданиям сценария взрывной волны. Затем, по оценке авторов, для ускорения электронов до самых высоких энергий, наблюдаемых в данных NuSTAR, потребуется почти 400 лет, что более чем в 10 раз старше возраста остатка.

«Астрономы задавались вопросом, не прошло ли достаточно времени для формирования пульсара, или даже если SN 1987A создала черную дыру», - сказал соавтор Марко Мичели, также из Университета Палермо. «Это было постоянной загадкой в ​​течение нескольких десятилетий, и мы очень рады представить новую информацию в этом результате».

Данные Chandra и NuSTAR также подтверждают результат 2020 года от ALMA, который предоставил возможные доказательства структуры пульсарной туманности ветра в миллиметровом диапазоне длин волн. Хотя у этой «капли» есть и другие возможные объяснения, ее идентификация как пульсарная туманность ветра может быть подтверждена новыми рентгеновскими данными. Это еще одно свидетельство, подтверждающее идею о том, что нейтронная звезда осталась позади.

Если это действительно пульсар в центре SN 1987A, это будет самый молодой из когда-либо обнаруженных.

«Возможность наблюдать пульсар практически с момента его рождения была бы беспрецедентной», - сказал соавтор Сальваторе Орландо из Палермской астрономической обсерватории, исследовательского центра Национального института астрофизики (INAF) в Италии. «Это может быть уникальная возможность изучить развитие детского пульсара».

Центр SN 1987A окружен газом и пылью. Авторы использовали современное моделирование, чтобы понять, как этот материал будет поглощать рентгеновские лучи при разных энергиях, что позволяет более точно интерпретировать спектр рентгеновских лучей, то есть количество рентгеновских лучей при различных энергиях. Это enabl
Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!