Ученые зафиксировали самый мощный за всю историю наблюдений взрыв сверхновой

Ученые зафиксировали самый мощный за всю историю наблюдений взрыв сверхновой

На просторах бесконечной Вселенной чего только нет. Галактики, звездные скопления, туманности, звездные системы, планеты — миллиарды самых разных небесных тел проживают в космосе свою жизнь. Одних только видов звезд в наблюдаемой Вселенной насчитывается больше 10. Среди них есть красные и белые карлики, пульсары, коричневые карлики, нейтронные звезды и другие. При этом, в процессе эволюции некоторых звезд происходит явление, известное под названием вспышка сверхновой или просто сверхновая звезда. Именно благодаря взрывам сверхновых существует жизнь на нашей планете. И даже мы с вами. Недавно ученые обнаружили взрыв самой большой сверхновой за всю историю наблюдений. Более того, сверхновая SN2016iet полностью противоречит пониманию учеными того, как сверхновые должны себя вести.

Астрономы зафиксировали самый мощный взрыв сверхновой звезды в ранее неизвестной галактике

Загадки сверхновых. Как происходят самые смертоносные взрывы в космосе

ДУШАНБЕ, 12 сен — Sputnik. Сегодня астрономы открывают звезды тысячами, только в нашей Галактике зарегистрировали около трехсот, пишет РИА Новости.

Однако наблюдать сам момент взрыва светила — большая удача, особенно с близкого расстояния.

Попали в историю

Большинство звезд медленно сгорают без остатка или постепенно сбрасывают оболочку из газа в окружающее пространство, превращаясь в компактный объект размером с планету — например, в белый карлик.

Очень редко (в астрономических, конечно, масштабах) жизнь звезд заканчивается катастрофой.

При взрыве выделяется чудовищное количество энергии в виде нейтрино и электромагнитного излучения. Если это случилось достаточно близко, с Земли событие можно видеть невооруженным глазом — на небе внезапно возникает яркая огромная звезда, которая постепенно, в течение нескольких дней, тускнеет. В наши дни эти звезды называют сверхновыми.

В исторических хрониках сохранились сведения о семи сверхновых.

Одну из самых ранних наблюдали китайские, японские и арабские астрономы в 1054-м. От нее остался один из самых изученных космических объектов — Крабовидная туманность, в центре которой находится бешено вращающийся пульсар: в секунду он делает 33 оборота и излучает в различных диапазонах длин волн.

В 1604-м вспышку сверхновой в созвездии Змееносца видели многие средневековые астрономы, включая Иоганна Кеплера.

Следующего события такой мощи человечеству пришлось ждать почти четыреста лет.

Рождение сверхновой

Молодой канадский астроном Ян Шелтон, работая в обсерватории в Чили, случайно открыл в феврале 1987-го взрыв сверхновой в Большом Магеллановом облаке, карликовой галактике — спутнике Млечного Пути в 50 килопарсеках от нас.

Вспышка была видна невооруженным глазом и зафиксирована на фотоизображениях.

Ее обозначают как SN 1987A, где первые буквы символизируют сверхновую, буква A указывает, что она первая, обнаруженная в 1987 году.

Оказалось, что за несколько часов до взрыва звезды 23 февраля четыре нейтринных детектора в мире, в том числе Баксанский на Кавказе, зафиксировали аномальные потоки космических нейтрино. На черенковском детекторе “Камиоканде II” в Японии смогли даже вычислить направление на источник вспышки.

Нейтрино — это особый тип фундаментальных частиц, очень слабо взаимодействующий с веществом, поэтому их чрезвычайно сложно обнаружить.

Они рождаются в недрах звезд в результате ядерных реакций и летят со скоростью света, пронизывая все на своем пути. Чтобы их уловить, нужны весьма чувствительные, хитро устроенные установки.

Если звезда большая — например, тяжелее Солнца в восемь раз, то постепенно ее центральная часть уплотняется и запускается термоядерная реакция.

Со временем в недрах в очень компактном объеме синтезируются гелий, дейтерий, углерод, кислород и далее вплоть до железа. Температура в центре растет, тяжелое ядро звезды все больше сжимается. Оно превращается в плавильный реактор, где атомы распадаются на элементарные частицы и собираются в нейтроны.

На этом этапе происходит резкий выброс энергии в виде нейтрино. Именно его способны увидеть на Земле и выдать предупреждение телескопам: “вот координаты, наводитесь, через несколько часов или дней там произойдет рождением сверхновой”.

Далее следует быстрый коллапс умирающей звезды: ее внешние оболочки под действием гравитации схлопываются внутрь. Яркость объекта увеличивается в тысячи раз, и если он достаточно близко, то его можно видеть с Земли без телескопа.

Взрывная волна уносит энергию и остатки вещества, а в центре остается крошечная нейтронная звезда — пульсар. Или черная дыра. По другим сценариям, возможно образование кварковой звезды.

SN 1987A — результат гибели голубого гиганта Сандулик. За три десятка лет с момента взрыва от него остались только загадочные кольца и источник радио- и рентгеновского излучения. В центре пока ничего не нашли.

Возможно, там слишком плотные облака газа или черная дыра себя не проявляет, а может быть, ничего действительно нет.

Эта сверхновая — одна из самых изученных в истории астрономии. Ее рождение наблюдали не только визуально и по нейтрино, но и в различных диапазонах электромагнитного излучения.

Сейчас на месте взрыва — шарообразная структура с двумя кольцами. Предполагается, что они остались от звезды-предшественницы, а ударная волна подсветила их. Согласно одной из моделей, внутреннее кольцо погаснет к 2025-му.

SN 1987A все еще сильно светится в радиодиапазоне, что связывают с синхротронным излучением, порождаемым бегущей ударной волной.

Жизнь и смерть белых карликов

Открытие SN 1987A стало значимой вехой в астрономии. Теперь наши инструменты заглядывают в другие галактики и самые далекие уголки космоса.

Сейчас открыто около 63 тысяч объектов, в основном это остатки прошлых взрывов. Но случаются и удачи наблюдать момент рождения.

Астроном-любитель из Аргентины Виктор Бусо в сентябре 2016-го испытывал новую камеру для наблюдений. Он направил ее на далекую галактику NGC 613 и случайно снял вспышку звезды. Ей дали название SN 2016gkg.

Это исключительный случай, когда удалось зафиксировать участок неба до взрыва и сразу после. После этого новорожденную сверхновую стали наблюдать профессиональные астрономы в большие телескопы.

В рутинном порядке десятками остатки сверхновых открывают астрономы Специальной астрофизической обсерватории на Кавказе и участники российской сети роботов-телескопов МАСТЕР, созданной в МГУ профессором Владимиром Липуновым.

Крабовидная туманность — это остаток сверхновой, вспыхнувшей в 1054-м. Ее рождение наблюдали астрономы древнего мира.

Необычная сверхновая звезда

По мнению ученых они наблюдали за остатками самой массивной звезды, уничтоженной взрывом. Сверхновая SN2016iet необычная. Эта сверхновая обладает большим количеством энергии, продолжительностью, неожиданными химическими сигнатурами и находится в не богатой металлами окружающей среде. Это не похоже ни на что из того, что астрономы наблюдали раньше.

Изначально исследователи решили, что в данных допущены ошибки. Однако по словам ведущего автора исследования Себастьяна Гомес, аспиранта Гарвардского университета, через некоторое время ученые определили, что SN2016iet — это невероятная загадка, расположенная в ранее не зарегистрированной галактике в миллиарде световых лет от Земли. Для наблюдения сверхновой использовались многочисленные телескопы, в том числе телескопы из разных стран мира.

Еще больше новостей об удивительных открытиях астрономии вы найдете на нашем канале в Яндекс.Дзен.

Астрономы говорят, что в этой сверхновой все выглядит по-другому — то, как она со временем меняет яркость, ее спектр, галактика, в которой она находится, и даже само расположение сверхновой в галактике тоже необычное. Эдо Бергер, профессор астрономии Гарвардского университета и соавтор исследования говорит, что иногда астрономы видят сверхновые, которые необычны в каком-то одном аспекте, а в остальном не отличаются от обычных сверхновых. Однако звезда SN2016iet уникальна во всех отношениях.

На фото E-ELT Экстремально Большой Телескоп диаметром 40 метров

До взрыва масса SN2016iet была в 200 раз больше массы нашего Солнца. Астрономы считают, что она образовалась сама по себе в 54 000 световых лет от центра карликовой галактики. Что само себе странно и необычно. С точки зрения продолжительности жизни звезды, эта была короткой. Сверхновая просуществовала всего несколько миллионов лет, потеряв за это время 85% своей массы. Затем, когда звезда взорвалась, ее обломки столкнулись с материалом, который звезда выбрасывала со временем, создавая странный вид сверхновой, который сегодня наблюдая астрономы.

Что такое парные сверхновые звезды?

Ученые считают, что получили первое доказательство существования парной-нестабильной сверхновой звезды. На протяжении десятилетий астрономы предполагали существование таких звезд, однако до сегодняшнего дня доказательств не было обнаружено. Парные-нестабильные сверхновые звезды — это редкий тип невероятно ярких звезд. После взрыва такие звезды рассеивают в окружающее пространство железо в количестве до 10 солнечных масс. Кроме того, ученые считают, что SN2016iet представляет собой способ, которым умирают самые массивные звезды во Вселенной.

Сегодня астрономы продолжают наблюдения за этой необычной звездой, чтобы узнать больше о том, как она сформировалась и как она может измениться в будущем. Большинство сверхновых исчезают и становятся невидимыми на фоне сияния галактик-хозяев в течение нескольких месяцев. Но поскольку SN2016iet очень яркая и изолирована, ученые могут изучать ее долгие годы.