Астрономы показали взрыв сверхновой в 3D

Астрономы с помощью телескопа ALMA создали трехмерную модель сверхновой звезды SN 1987A. Исследователям удалось не только изучить распределение вещества в остаточном газовом облаке, но и найти там ранее не наблюдавшиеся молекулы. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.

В феврале 1987 года астрономы зарегистрировали взрыв сверхновой в Большом Магеллановом Облаке, которое удалено от Земли примерно на 160 тысяч световых лет. Поскольку это была первая сверхновая, наблюдавшаяся в 1987 году, ей присвоили название SN 1987A. В течение последующих 30 лет ученые наблюдали за объектом, изучая, как заканчивается жизнь звезд и как образуются и распространяются в космосе такие атомы, как углерод, кислород или азот.

Недавно ученые использовали интерферометр Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) для того, чтобы уточнить состав остатков звезды-предшественника SN 1987A. Исследователям удалось обнаружить в облаках газа не только монооксид углерода (CO) и оксид кремния (SiO), которые уже встречались ранее, но и прежде никогда не наблюдавшиеся катион формила (HCO+) и монооксид серы (SO). Особенно ученых заинтересовал катион формила, так как его образование требует особенно интенсивного смешивания веществ во время взрыва.

В целом, примерно один атом кремния из тысячи соединился с кислородом и превратился в летящие молекулы оксида кремния. Основная часть атомов кремния попала в частицы космической пыли. Однако даже малое количество SiO оказалось в 100 раз больше, чем предсказывали современные модели образования космической пыли. Также наблюдения показали, что примерно десять процентов углерода в сверхновой превратились в монооксид кремния, и только миллионные доли атомов углерода попали в молекулы HCO+.

Сейчас те же авторы представили трехмерную модель сверхновой SN 1987A, сделанную на основе предыдущих наблюдений и анализа. Астрономы визуализировали остатки звезды предшественника и газовые облака вокруг нее. Фиолетовые области показывают сгустки оксида кремния, желтые — монооксида углерода. Голубое кольцо — это данные о распределении водорода (H_α), полученные когда-то телескопом «Хаббл».

Модель позволила изучить распределение молекул в остаточном газовом облаке. Так, ученые отметили, что и сгустки SiO, и сгустки CO образуют торообразные и раковинообразные структуры, перпендикулярные экваториальному кольцу. В некоторых областях оксид кремния более вытянут по направлению от центра, чем монооксид углерода, что говорит в пользу асимметричности взрыва сверхновой, о которой ранее уже заявляла другая группа исследователей.

В будущем астрономы надеются выяснить, что же находится в центре SN 1987A — черная дыра или нейтронная звезда. Вероятно, взрыв сверхновой породил один из этих плотных объектов, однако, какой именно — пока что неизвестно.

В мае прошлого года обсерватория «Чандра» показала анимацию расширения остатка сверхновой SN 1572, также известной как сверхновая Тихо Браге. Она была составлена из пяти снимков в рентгеновском диапазоне, сделанных на протяжении 15 лет.

Кристина Уласович