Море и космос
Эволюция звёзд станет понятнее через вспышки сверхновых, об исследовании которых сообщили в пресс-службе ИКИ РАН.
Сегодня более 300 остатков вспышек сверхновых обнаружено в нашей Галактике по их радио-, оптическому или рентгеновскому излучению. Большинство известно по их координатам на небе или номеру в каталоге. Но некоторые получили собственные имена из-за своих уникальных свойств. Таков остаток вспышки сверхновой S147, известный под именем «Спагетти». На оптических изображениях в бальмеровской линии нейтрального водорода H-alpha этот объект выглядит как фантастически красивый клубок спутанных волокон – филаментов. Наблюдения телескопа еРОЗИТА обсерватории «Спектр-РГ» в рентгеновских лучах позволили астрофизикам ИКИ, ИНАСАН, ФТИ им. А. Ф. Иоффе, ИПФ РАН и их коллегам заглянуть в горячее ядро остатка вспышки сверхновой Спагетти и объяснить ее необычные свойства.
Вспышки сверхновых — это один из вариантов конечной стадии эволюции звезд. Для массивных звезд (в десятки раз массивнее Солнца), о которых пойдет речь далее, время жизни от момента рождения звезды до коллапса её ядра составляет десятки миллионов лет. Это короткий (по астрономическим меркам) период, и такие звезды взрываются вблизи той области, где звезда образовалась. Для нашей Галактики Млечный путь это означает, что такие вспышки должны наблюдаться непосредственно в её диске с частотой примерно раз в 100 лет.
Сам взрыв сверхновой — это впечатляющее явление, сопровождающее коллапс ядра массивной звезды и формирование нейтронной звезды или черной дыры. Выделяющаяся при этом энергия может наблюдаться как вспышка оптического излучения. Ближайшая к нам вспышка сверхновой в современную эпоху произошла в 1987 г. в галактике-спутнике Большое Магелланово облако. Если же говорить о сверхновых в самом Млечном Пути, то информация о них сохранилась в исторических хрониках, где они называются «звездами-гостьями» — яркими объектами, которые появлялись на небе на недели или месяцы, а потом исчезали. Самая недавняя в Галактике вспышка, наблюдавшаяся невооруженным глазом, произошла в 1604 г. Она известна как сверхновая Кеплера.
За краткой вспышкой следует гораздо более длительная фаза «остатка вспышки сверхновой». В этой фазе внешние оболочки массивной звезды разлетаются со скоростями в несколько тысяч километров в секунду и взаимодействуют с окружающей средой. Образующаяся ударная волна бежит по газу, разогревает его до температур в десятки миллионов градусов и порождает рентгеновское излучение газа.
Одновременно к центру остатка бежит обратная ударная волна, которая разогревает разлетающееся вещество звезды. При этом ускорение электронов на фронте обратной ударной волны вызывает синхротронное излучение в радиодиапазоне. С течением времени расширение замедляется, температура газа за фронтом ударной волны падает, яркое ультрафиолетовое и оптическое излучения заменяют рентгеновское и быстро охлаждают газ. Вскоре после этого остаток вспышки сверхновой перестает быть ярким источником, и газ остатка перемешивается с межзвездной средой, обогащая ее различными тяжелыми элементами. Фаза остатка длится около 100 000 лет.
Кроме прояснения деталей воздействия массивных звезд на окружающую межзвездную среды, новые данные также позволяют лучше представить кинематические, термодинамические и магнитные свойства среды, сквозь которую движется центральный пульсар остатка.
Ранее сообщалось, что ледоколы и спутники “сработались” в Арктике.