Ученые обнаруживают первые рентгеновские лучи от сверхъестественных сверхновых

Взрывающиеся звезды освещают путь изучения Вселенной, но исследователи все еще находятся в неведении относительно многих их особенностей.

Команда ученых, в том числе ученые из Чикагского университета, похоже, обнаружили первые рентгеновские лучи от сверхновых типа Ia. Их результаты опубликованы в ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.

Астрономы любят сверхновые типа Ia, появляющиеся, когда белая карликовая звезда в двухзвездной системе подвергается термоядерному взрыву, поскольку они горят при определенной яркости. Это позволяет ученым рассчитать, как далеко они находятся от Земли, и таким образом отображать расстояния во Вселенной. Но несколько лет назад ученые стали находить сверхновые типа Ia со странной оптической сигнатурой, что предполагало, что они несут очень плотный плащ окружающего их околозвездного материала.

Такой плотный материал обычно наблюдается только у другого типа сверхновой -типа II, и создается, когда массивные звезды начинают терять массу. Выброшенная масса собирается вокруг звезды. Тогда, когда звезда рушится, взрыв посылает ударную волну, мчащуюся со сверхзвуковой скоростью в этот плотный материал, создавая ливень рентгеновских лучей. Таким образом, мы регулярно видим рентгеновские снимки сверхновых типа II, но их никогда не видели сверхновых типа Ia.

Однако, когда команда астрономов изучила взрыв сверхновой 2012ca, записанный рентгеновской обсерваторией «Чандра», они обнаружили рентгеновские фотоны.

«Хотя другие типы Ia с околозвездным материалом, как мы полагали, имели аналогичную высокую плотность, основанную на их оптических спектрах, мы никогда раньше не обнаруживали их с помощью рентгеновских лучей», — сказал соавтор исследования Викрам Дваркадас, научный сотрудник отдела астрономии и астрофизики.

Количество найденных рентгеновских лучей было небольшим — они подсчитали 33 фотона в первом наблюдении через полтора года после того, как сверхновая взорвалась, и десять в другом около 200 дней спустя, но они присутствовали.

«Это, безусловно, похоже на сверхновую Ia с существенным околозвездным материалом, и похоже, что он очень плотный», — сказал он. «То, что мы видели, предполагает плотность в миллион раз выше того, что мы считали максимумом вокруг сверхновых типа la».

Считается, что белые карлики не теряют массы, прежде чем они взорвутся. Обычное объяснение наличия околозвездного материала состоит в том, что он исходил из сопутствующей звезды в системе, но количество массы, показанное этим измерением, было очень большим, сказал Дваркадас — намного больше, чем можно было ожидать от большинства сопутствующих звезд.

«Даже у самых массивных звезд нет такой потери массы на регулярной основе», — сказал он. «Это еще раз поднимает вопрос о том, как именно эти странные сверхновые формируются».