«Хаббл» увидел световое эхо от взрыва сверхновой

NASA, ESA, G. Bacon, J. DePasquale, Z. Levay (STScI)

Космический телескоп «Хаббл» смог пронаблюдать развитие светового эха от взрыва сверхновой SN 2014J на протяжении более чем двух лет. Препринт научной работы доступен на портале arXiv.org, кратко о ней рассказывается в пресс-релизе NASA.

Сверхновая SN 2014J вспыхнула 21 января 2014 года в спиральной галактике М82, расположенной на расстоянии 11,4 миллиона световых лет от нас в созвездии Большой Медведицы. Она принадлежит к сверхновым типа Ia и является самой близкой к нам подобной сверхновой за последние четыре десятилетия. Относительно небольшое расстояние до галактики М82 дает редкую возможность изучить физику сверхновых типа Ia на поздних стадиях эволюции. 

Катаклизмы такого типа возникают в двойных звездных системах, состоящих из белого карлика и нормальной звезды. За счет аккреции вещества со звезды-донора белый карлик постепенно увеличивает свою массу. Если она превысит критическое значение, называемое пределом Чандрасекара, то случится коллапс и термоядерный взрыв. Благодаря тому, что абсолютная яркость вспышек сверхновых типа Ia может быть предсказана с большой достоверностью, астрономы часто используют их как «стандартные свечи» в космологии, определяя по соотношению абсолютной и видимой яркости сверхновых расстояние до галактики, в которой произошла вспышка.

В ходе наблюдений за эволюцией SN 2014J после взрыва «Хаббл» зарегистрировал достаточно редкий феномен светового эха. Он заключается в том, что свет от вспышки, догоняя сброшенное ранее вещество или близлежащее пылевое облако, «подсвечивает» его, отражаясь, и затем может приходить к наблюдателю разными путями. До сих пор астрономы зарегистрировали только 15 случае появления светового эха у сверхновых в других галактиках. В Млечном Пути наиболее ярким и красивым примером светового эха является переменная звезда V838 Единорога.

Наблюдения охватывают период с 277 по 1181 день после вспышки сверхновой. Благодаря им было определено, что свет от вспышки отразился от огромного неоднородного пылевого облака, которое охватывает область от 300 до 1600 световых лет вокруг сверхновой. Ранее астрофизики смогли оценить примерную плотность самой плотной части облака (она составила 1,5×1021 см-2), а также определить, что пылевые частицы, ответственные за образование яркой дуги на поздних стадиях развития светового эха, имеют малые размеры зерен, в то время, как за образование кольцевой структуры ответственны частицы, похожие на пылинки, наблюдающиеся во Млечном Пути (с радиусом около 0,1 мкм). Новые данные помогли астрономам проверить модели взрыва и эволюции остатка сверхновой, например, выявить дополнительный нагрев вещества остатка на поздних стадиях эволюции за счет радиоактивного превращения 57Co → 57Fe, и убедиться в том, что белый карлик перед взрывом имел массу, сравнимую с пределом Чандрасекара.


Ранее мы рассказывали о том, как была обнаружена рекордно далекая сверхновая типа Ia, каким образом взрывы сверхновых раскрыли роль «центральных машин» в гамма-всплесках и как выглядят 15 лет жизни остатка сверхновой.

Александр Войтюк

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.