Тайна ближайшего взрыва сверхновой
Снимки остатка сверхновой звезды 1987A показывают, что никаких признаков образования нейтронной звезды, скрывающейся в его сердц
В феврале 1987 года наземные наблюдатели зарегистрировали в карликовой галактике Большое Магелланово облако (спутник Млечного пути, удаленный от нас на 170 тысяч световых лет) взрыв сверхновой звезды. Пристальный интерес астрономов к этому явлению легко объясним: ведь они имели дело с самый близким взрывом такого рода из всех, наблюдаемых за последние три сотни лет. Спустя десятилетия активное исследование этого остатка сверхновой все еще продолжается. Несмотря на то, что взрывная волна осветила окружающее газопылевое облако, сделав его видимым, сама звезда, кажется, не оставила после себя никакого ядра. Теперь американские астрономы сообщают, что даже острый взгляд космического телескопа "Хаббл" (Hubble) был не в силах выявить местонахождение черной дыры или ультраплотной нейтронной звезды, что должна была оставить звезда в результате своей смерти 18 годами ранее.
"Мы думаем, что нейтронная звезда обязательно должна была сформироваться. Вопрос заключается в том, почему мы ее не видим", - поясняет астроном Женевьева Грэйвс (Genevieve Graves) из Обсерватории имени Джеймса Лика Калифорнийского университета в городе Санта-Круз (Lick Observatory, Santa Cruz), ведущий автор статьи, в которой приводятся новые данные наблюдений остатка сверхновой 1987 года. "Тайна заключается в том, что мы не знаем, куда подевалась нейтронная звезда", - вторит ей соавтор Роберт Киршнер (Robert Kirshner) из Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - CfA).
Когда взрывается массивная звезда, на ее месте обычно остается компактный объект - шар, состоящий из плотно упакованных субатомных частиц, называемый нейтронной звездой, либо же еще более плотная черная дыра. Результат зависит от массы звезды-прародителя. Звезды меньшей массы формируют нейтронные звезды, в то время как из звезд большей массы получаются черные дыры.
Прародитель сверхновой звезды SN 1987A весил в 20 раз больше нашего Солнца, таким образом он оказывался прямо на "разделительной линии", оставляя астрономов в неведении относительно того, какого именно типа компактный объект должен появиться в результате этого катаклизма. До настоящего времени все наблюдения были не в состоянии обнаружить источник излучения в центре остатка сверхновой звезды, оставляя вопрос об этом объекте без ответа.
Отыскать черную дыру или нейтронную звезду в общем случае не так-то просто. Черная дыра может быть найдена только тогда, когда она интенсивно поглощает окружающую материю, - и от взаимного трения устремляющихся в бездну частиц вещества поглощаемая материя разогревается и испускает свет как в видимом, так и в рентгеновском и в других диапазонах. Нейтронная звезда на том расстоянии, на которое удалено от нас Большое Магелланово облако, может быть обнаружена только в том случае, если она испускает пучки радиации (в качестве пульсара) или когда она поглощает разогретую материю подобно черной дыре.
Длительные наблюдения позволили исключить возможность существования пульсара в пределах SN 1987A. Даже если бы пучки-"прожекторы" пульсара не были бы нацелены прямо на Землю, они высветили бы окружающие газовые облака, чего заметить не удалось. Теория предсказывает, что может потребоваться от 100 до 100 000 лет после смерти звезды для формирования пульсара, потому что нейтронная звезда должна еще обзавестись достаточно мощным магнитным полем для того, чтобы генерировать излучение. Остаток SN 1987A может быть просто еще слишком молод, чтобы содержать пульсар.
В результате единственный способ, которым астрономы могли бы обнаружить центральный объект SN 1987A, состоит в том, чтобы искать свидетельства наличия потоков материи, выпадающих на нейтронную звезду или на черную дыру. Подобная аккреция вещества может проходить одним из двух способов: сферическая аккреция, в ходе которой материя прибывает со всех направлений, либо аккреция с образованием аккрецирующего диска (дисковая аккреция вещества) из которого материя по спирали выпадает на компактный объект.
Данные "Хаббла" исключают сферическую аккрецию, поскольку свет от такого процесса был бы достаточно ярок, чтобы его легко можно было бы обнаружить. А если все-таки имеет место аккрецирующий диск, то излучения он производит очень мало, что означает небольшую величину самого диска как в смысле размеров (меньше, чем 1010см), так и массы. Интенсивность выпадения вещества также должна быть чрезвычайно мала - меньше одной пятой массы Луны в год.
На иллюстрации вверху:
Снимки остатка сверхновой звезды 1987A, чем-то напоминающей горящую газовую конфорку, показывают, что никаких признаков образования нейтронной звезды, скрывающейся в его сердцевине, нет. Космический телескоп "Хаббл" передал это изображение в декабре 2004 года. Фото Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра с сайта www.cfa.harvard.edu
Источники:
Exploding Star Left No Visible Core - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Press Releases
Limits from the Hubble Space Telescope on a Point Source in SN 1987A - arXiv
Ссылки:
Космические жемчужины сверхновой 1987A
Развитие остатка сверхновой 1987А
Обсудить
Справка
Планетарная туманность
- система из звезды и окружающей ее светящейся газовой оболочки (масса которой - около 0,1 солнечной массы). Такие объекты были открыты английским астрономом Вильямом Гершелем (1738-1822) около 1783 г., теперь их известно около 1600. Планетарные туманности на самом деле не имеют никакого отношения к планетам, а получили свое название во времена слабых телескопов, потому что напоминали тогда астрономам планетные диски. Впрочем, не все планетарные туманности обладают формой диска; многие имеют вид кольца или симметрично вытянуты вдоль некоторого направления (биполярные туманности). Рождаются в результате звездных взрывов - обычно это оболочка, сброшенная звездой-гигантом. Длительность жизни планетарной туманности в наблюдаемой фазе - около 10-20 тысяч лет.
Справка
Нейтронные звезды
- очень компактные и плотные объекты с массами около полутора солнечных и радиусом порядка 10 километров. Плотность в центре такой "звезды" в несколько раз превышает ядерную. В основном нейтронные звезды состоят из вырожденных нейтронов с малой примесью вырожденных протонов и электронов и только самые внешние слои - твердая кора - содержат железо с примесью Cr, Ni, Co. Гидростатическое равновесие в них поддерживается давлением вырожденного нейтронного газа. Образование нейтронных звезд происходит в процессе гравитационного коллапса на конечных стадиях эволюции достаточно массивных звезд (в несколько раз превышающих массу Солнца). Большинство известных на сегодня нейтронных звезд являются пульсарами (обнаружены в 1967 году).
Статьи по теме
Тайна ближайшего взрыва сверхновой
Прародитель сверхновой звезды SN 1987A весил в 20 раз больше нашего Солнца, таким образом он оказывался прямо на "разделительной линии", оставляя астрономов в неведении относительно того, какого именно типа компактный объект должен появиться в результате этого катаклизма.
Призрачный остаток сверхновой
Хотя многие взрывающиеся сверхновые оставляют после себя яркие красивые светящиеся туманности, другие этого почему-то не делают. До исследований "Чандры" считалось, что остаток звезды G21.5-0.9 не обладал такими оболочками.
Найдена самая древняя звезда
Международной группе исследователей удалось обнаружить старейшую из всех известных нам звезд, одну из тех самых "ранних пташек", что появились в юной Вселенной, когда ей еще не исполнилось одного миллиарда лет.
Ранняя Вселенная была заполнена черными мини-дырами
Британские исследователи нашли свидетельства в пользу экзотичной теории, согласно которой ранняя Вселенная представляла собой пространство, заполненное одними лишь крошечными первородными черными дырами.
Первые звезды в первых галактиках
Британские и американские астрономы использовали космические телескопы "Спитцер" и "Хаббл" для того, чтобы уловить свет, дошедший до нас от первых звезд, сформировавшихся в самых удаленных от Земли уголках Вселенной.
В Антеннах нашли спусковой крючок
Инфракрасный космический телескоп ISO заснял раннюю стадию столкновения между двумя галактиками, носящими название "Антенны". Получено первое прямое свидетельство того, что ударные волны, произведенные столкновениями галактик, способны приводить к формированию новых звезд.
Рекордная сдача звездного "металлолома"
Европейским астрономам удалось выявить самую богатую гелием группу звезд из всех, что до сих пор были исследованы. Эти звезды входят в состав шарового скопления Омега Центавра.
Найден первородный газ ранней Вселенной
Небольшая галактика, что расположена в 16 миллионах световых лет от Земли, окружена огромным газовым диском из атомарного водорода. Содержимое этого диска никогда не участвовало в процессах формирования звезд и таким образом может считаться тем самым исконным материалом, что остался неизменным с древнейших времен, когда только начинали появляться галактики.
Жизнь в Галактике сберегли звездные мятежники
Группа европейских астрономов выяснила, что многие звездные соседи нашего Солнца движутся по очень необычным маршрутам между спиральными рукавами Млечного пути. Согласно новому исследованию, наши звездные окрестности - это перекресток звездных дорог, где сливаются различные потоки звезд, прибывающих с разных направлений. Некоторые из этих звезд, содержащих свои планетные системы, могут на самом деле оказаться иммигрантами из бурного центрального региона нашей Галактики.
Обнаружен пепел первых звезд
Недавние наблюдения с использованием космического телескопа "Хаббл" доказывают, что первые звезды сформировались спустя всего лишь 200 млн лет после Большого взрыва. Таким образом, промежуток времени от начала Вселенной до первых звезд оказался гораздо короче, чем давали прежние теории, но находится в полном согласии с данными, полученными от зонда WMAP. Наличие железа и, косвенно, всех других более легких элементов, показывает, что основные компоненты для планет и возможной жизни на них присутствовали очень рано в истории Вселенной. Это намного раньше, чем возникла Земля.
Основу для земной жизни дал редкий тип звезд
Группа астрономов из Университета Толедо обнаружила спектральные подписи самых сложных молекул из всех, найденных к настоящему времени в космическом пространстве. Это открытие дало ученым указание, где нужно искать возможную "фабрику" органического вещества. Происхождение стандартных блоков жизни связывают теперь с редким типом углеродных звезд.
Смерть запрещенного барабанщика: впервые следы гамма-всплеска найдены в нашей Галактике
Комбинация данных, полученных от "Чандры", с наблюдениями в инфракрасном диапазоне, проведенными в обсерватории Паломар, позволила обнаружить остатки одного из самых катастрофических взрывов, случившихся в пределах нашего Млечного пути. Следы подобного явления в нашей Галактике удалось идентифицировать впервые, а сама вспышка произошла несколько тысяч лет назад.
Вселенная взрывается чаще, чем ожидалось
Космический телескоп Swift, запущенный NASA в ноябре 2004 года, "открыл" свои глаза и теперь успешно проводит наблюдения за самыми мощными взрывами во Вселенной. Менее чем за месяц ему уже удалось определить точные параметры 9 гамма-всплесков - это даже больше, чем ожидали сами астрономы.
Взрывающаяся галактика загрязняет Вселенную
Галактика, обозначаемая как M82, когда-то опасно сблизилась со своим соседом, и их "страстные объятия" вылились в серию взрывов и активизацию процессов формирования новых звезд, при этом факелы из раскаленного газа были выброшены на десятки тысяч световых лет в окружающее межгалактическое пространство. Теперь группа британских и американских астрономов сумела рассмотреть эти газовые облака - они выглядят как мощный поток пены, исторгнутый из какого-нибудь пожарного брандспойта.
Жертва 1572 года выжила и дает показания
Международная группа астрономов идентифицировала выжившего компаньона звезды, которая в 1572 году наблюдалась землянами как сверхновая. Эта сверхновая связана с именем великого датского астронома Тихо Браге, проведшего тогда важнейшие наблюдения. Новое научное достижение рассматривается в качестве первого шага, позволяющего получить прямое экспериментальное доказательство в поддержку давней теории, описывающей заключительные этапы жизни этого специфического типа звезд.
Десятисекундный армагеддон
Американские исследователи считают, что случаи массовой гибели живых существ на Земле можно объяснить, если использовать информацию о мощнейших звездных взрывах, получивших наименование гамма-всплесков. Удалось составить возможный сценарий подобного армагеддона.
Разрешена одна из загадок космических лучей
Казалось бы, в одной-единственной цифре не может быть ничего выдающегося, однако это позволило не только разрешить споры о месте рождения пульсара и определить размер его нейтронной звезды (а стало быть, уточнить физическую модель этого объекта), но и, возможно, открыть одну из важнейших тайн космических лучей.
Сверхновые - это взрывающиеся яйца
Взрывные волны от сверхновых имеют форму яйца, они вовсе не строго сферичны, как считалось ранее. Этот факт - то есть обнаружение такой небольшой асимметрии в процессах звездных взрывов - может сделать сверхновые еще более точным инструментом для измерений расстояний в космосе и для уточнения параметров таинственной антигравитации - темной энергии, заполняющей Вселенную.
Радиоастрономы нашли самый молодой звездный труп
Канадские исследователи считают, что им удалось идентифицировать недавно сформировавшуюся черную дыру или нейтронную звезду. По всей видимости, это открытие служит подтверждением теории, согласно которой подобные экзотические квазизвездные объекты рождаются в результате взрывов гигантских звезд.
Обнаружен новый тип космических взрывов
Российские и американские астрономы идентифицировали новый класс космических взрывов. Эти взрывы обладают большей мощью, чем взрывы сверхновых звезд, однако значительно уступают большинству "обычных" гамма-всплесков, являясь таким образом промежуточным звеном в иерархии звездных катаклизмов. Возможно, существует самая тесная связь между такими экстремальными событиями и более "привычными" вспышками сверхновых.
Пульсар 3C58 прохлаждается и расставляет сети
Изучение молодого пульсара 3C58 с помощью космической рентгеновской обсерватории NASA "Чандра" позволило зафиксировать аномально быстрое охлаждение этого объекта. Полученные данные позволяют предположить, что плотность вещества пульсара на самом деле гораздо выше той, что следует из общепринятых теорий.
Обнаружен первый двойной пульсар
Самый первый двойной пульсар был обнаружен международной командой астрономов из Великобритании, Австралии, Италии и США. Открытие позволит провести более точную проверку истинности Общей теории относительности, а также впервые изучить магнитосферу пульсара.
"Интеграл" нашел новый класс астрономических объектов
Речь идет о бинарных звездных системах, составной частью которых является черная дыра или нейтронная звезда, заключенных в плотный кокон из холодного газа. Из-за подобного кокона эти объекты остаются невидимыми для традиционных телескопов, однако "Интеграл" как раз и был задуман так, чтобы изучать подобные скрытые высокоэнергетичные явления во Вселенной, выдающие себя только посредством потоков гамма-излучения (недаром его окрестили "охотником за черными дырами").
Кокон вокруг миллисекундного пульсара Черная Вдова
Изображение таинственного пульсара Черная Вдова, полученное "Чандрой", позволило разглядеть удлиненный "кокон" из высокоэнергетических частиц вокруг этого объекта. Таким образом, подтверждается теория, согласно которой даже относительно слабо намагниченные старые нейтронные звезды могут производить мощные электромагнитные поля и ускорять частицы до высоких энергий, если они вращаются достаточно быстро.
Гигантский глаз - это ствол, направленный прямо на Землю
На одном из крупнейших и самых детальных изображений из когда-либо полученных астрономами запечатлена имеющая форму катушки Спиральная Туманность (иначе говоря, Туманность Улитки, NGG 7293). История появления этой фотографии необычна.
Суперзвезде из безумного кластера закон не писан
Астрономы из Университета Флориды, вероятно, обнаружили самую яркую из всех известных на сегодняшний момент звезд, которая горит в семь раз ярче, чем предыдущий "рекордсмен" такого рода. Однако этот "плазменный бегемот" славен не столько своим рекордом, сколько тем, что попросту нарушает современные физические законы.
Выяснилось, что мы живем в гигантском межзвездном дымоходе
Первая детальная 3D-карта области космического пространства, окружающего нашу Солнечную систему (размером примерно в 1 тыс световых лет), показывает, что мы находимся посреди большой "норы" или полости, вырезанной в диске Галактики. Скорее всего, эта полость была "пробита" некой взорвавшейся 1-2 млн лет назад звездой.
Смертельный супергорячий мотылек-однодневка
Космический телескоп "Хаббл" сделал фотографию останков звезды солнечного типа, которая сбросила свою внешнюю оболочку, точно какая-то чудовищная "куколка", и теперь во всю ширь развернула свои переливчатые "крылья" гигантской космической "бабочки".
Новый кандидат в ускорители космических лучей
Удалось разглядеть загадочную обширную петлеобразную структуру поперечником 20 световых лет, которая расположена возле самой компактной области звездообразования в нашей Галактике.
Открыт самый мелкий спутник Млечного пути
Астрономам, занимающимся анализом данных от автоматизированного Слоановского цифрового обзора неба, удалось добавить к "контингенту" карликовых галактик Млечного пути очень "мелкий" тринадцатый спутник.
Найден таинственный новый компаньон Млечного пути
С помощью программы Слоановского цифрового обзора неба удалось выявить ранее никем не замеченную группу звезд. Эти данные могут пролить новый свет на историю формирования звездного ореола Млечного пути, а также разрешить загадку с предсказанием модели преобладания во Вселенной так называемого "холодного темного вещества".
Черные дыры - источник жизни
Всем известно, что черные дыры несут с собой смерть, однако американские астрономы обнаружили, что эти зловещие монстры способны также давать и начало новой жизни, способствуя образованию новых звезд. Более того, индуцированное релятивистскими "джетами" (струями) формирование звезд, возможно, играло важнейшую роль при появлении первых галактик в ранней Вселенной.
Микроквазар ворвался в нашу Галактику из соседнего шарового скопления
Астрономы проследили путь нейтронной звезды и ее спутника, звезды-компаньона, вещество которой нейтронная звезда активно поглощает (Скорпион X-1). В настоящее время эта парочка мчится через нашу Галактику, но ученые считают, что она присоединилась к Млечному пути около 30 миллионов лет назад, а до этого была выброшена из удаленного звездного кластера.
Первые экзопланеты земного типа найдены около пульсара
До настоящего времени поиск планет вне Солнечной системы приводил, к немалому разочарованию ученых, к обнаружению лишь огромных газовых гигантов, близких по размеру к Юпитеру и Сатурну, а внутренние планеты, подобные Земле и Марсу, были недоступны современной технике. Но вот теперь астрономы впервые однозначно идентифицировали планеты, масса которых только в 4,3 и 3,0 превышает массу Земли. Еще идет речь о третьей планете, масса которой составляет две лунные массы.
Новости по теме
