Тема:

Взрывы сверхновых 10 суток назад

Охотник за планетами помог понять природу загадочных вспышек

Природа вспышек, похожих на взрывы сверхновых, но протекающих гораздо быстрее, давно волновала астрономов.
Иллюстрация NASA.

Благодаря космическому телескопу Kepler астрономы разгадали механизм космических взрывов, известных как быстро развивающиеся оптические транзиенты (fast-evolving luminous transient, FELT). Уникальные характеристики инструмента впервые позволили пронаблюдать процесс с начала до конца и понять его физику. Оказалось, что речь идёт о взрыве сверхновой, заключённой в "кокон" из ранее выброшенного вещества.

О достижении рассказано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy командой во главе с Эшли Виллар (Ashley Villar) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

Большинство телескопов "возвращается взглядом" к одной и той же точке неба раз в несколько дней. Это не мешает наблюдать сверхновые, ведь между началом нарастания яркости и её падением до фонового уровня проходит несколько недель.

Однако уже довольно давно астрономы знают о существовании FELT. На пике светимости эти вспышки сравнимы со сверхновыми типа Ia, но протекают они гораздо быстрее. Максимальной яркости они достигают менее чем за десять дней, а меньше чем через месяц полностью исчезают из виду. Поэтому до сих пор не удавалось отследить такой процесс от зарождения до угасания и собрать достаточно данных, чтобы понять его физическую природу.

На помощь пришёл телескоп "Кеплер". Он предназначен для поиска экзопланет методом транзитов, о котором "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали. Вкратце напомним, что телескоп обнаруживает планету, когда она заслоняет собой часть звезды, и наблюдаемая яркость светила падает. Чтобы найти такие изменения, Kepler измеряет яркость "подопечных" звёзд каждые полчаса.

Это и позволило астрономам впервые отследить развитие FELT в подробностях. Интересно, что событие, получившее обозначение KSN 2015K, оказалось экстремально коротким даже по меркам этих скоротечных вспышек. Нарастание блеска заняло всего 2,2 дня, и всего 6,8 дней яркость превышала половину максимума.

"Когда я впервые увидел данные "Кеплера" и понял, насколько короток этот переходный процесс, у меня отвисла челюсть. Я сказал: "О, вау!" – признаётся соавтор исследования Эрмин Рест (Armin Rest) из Института исследований космоса с помощью космического телескопа, США.

Собранные данные помогли астрономам понять физическую природу процесса и исключить альтернативные версии. Авторы показали, что свечение не вызвано распадом радиоактивных элементов. Также учёные сочли маловероятным, что вспышку подпитывал центральный объект – магнетар или чёрная дыра. Использовав компьютерное моделирование, исследователи заключили, что речь, скорее всего, идёт о "взрыве сверхновой в коконе".

Поясним, что на последних стадиях жизни звезда может сбросить с себя внешние слои. Обычно так расстаются со своим веществом не слишком массивные светила, которым не грозит перспектива взорваться. Но и с будущими сверхновыми, по-видимому, может случиться эпизод такой "линьки". Эти последние стадии жизни звёзд всё ещё недостаточно изучены. Когда ударная волна от взрыва сверхновой сталкивается с веществом сброшенной оболочки, и происходит FELT. Подробные наблюдательные данные позволили учёным оценить массу и скорость выброшенного вещества.

В дальнейших планах исследователей поиск других таких вспышек. К сожалению, у "Кеплера", запущенного в 2009 году, топлива осталось лишь на несколько месяцев. Но уже на апрель текущего года намечен запуск телескопа TESS, который примет эстафету у аппарата.

Напомним, что "Вести.Наука" ранее писали о повторной сверхновой и самом мощном взрыве в наблюдаемой Вселенной.

Сегодня