«Спектр-РГ» отыскал в гало Млечного Пути остаток взорвавшейся 40 тысяч лет назад сверхновой
Рентгеновский телескоп eROSITA, установленный на борту обсерватории «Спектр-РГ», нашел новый галактический остаток сверхновой типа Ia. Взрыв произошел 40 тысяч лет назад в гало Млечного Пути из-за превышения белым карликом предела по массе. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Для астрофизиков остатки взрывов сверхновых являются одними из самых интересных объектов для изучения как с точки зрения синтеза химических элементов, так и структуры звезды перед взрывом, самом механизме взрыва и взаимодействии ударных волн с межзвездным веществом. В настоящее время ученым известно около трехсот остатков сверхновых в нашей галактике, среди них больше всего остатков взрывов массивных звезд, которые сильно сконцентрированы в направлении плоскости диска Млечного Пути. Сверхновые типа Ia менее часто встречаются и могут быть обнаружены на больших галактических широтах. В основном остатки обнаруживаются в радиодиапазоне, однако рентгеновские обзоры неба остаются важным источником новых интересных кандидатов.
Группа российских астрономов во главе с Евгением Чуразовым (Eugene Churazov) из Института космических исследований РАН сообщила об открытии нового остатка галактической сверхновой типа Ia G116.6-26.1, сделанном в ходе четвертого обзора неба рентгеновским телескопом eROSITA, который установлен на борту космической обсерватории «Спектр-РГ». Остаток находится над диском галактики: на расстоянии в 4 тысячи световых лет от него, и в 10 тысячах световых лет от Солнца.
G116.6-26.1 выглядит как почти круглый объект с умеренной яркостью по краям, при этом его физический диаметр составляет около 600–700 световых лет. В спектре преобладают линии излучения водородоподобных (O VIII) и гелиеподобных (O VII) и ионов кислорода. Вспышка, по оценкам ученых, произошла 40 тысяч лет назад, и представляла собой термоядерный взрыв белого карлика, превысившего предел по массе, который породил ударную волну, двигающуюся в горячем (106 кельвинов) межзвездном газе с низкой плотностью (∼10-3 частиц в кубическом сантиметре).
Ученые пришли к выводу, что параметры межзвездной среды до и после воздействия ударной волны не сильно изменились, что необычно. Это можно объяснить тем, что плотность газа даже после сжатия ударной волной была очень мала, из-за чего время установления равновесия в количествах разных ионов оказывается больше возраста сверхновой. С этим связана и яркость остатка при наблюдениях в линиях ионов кислорода. Если открытие подтвердится, то G116.6-26.1 и другие подобные ему остатки позволят использовать их для определения температуры, плотности и металличности среды гало Млечного Пути.
Ранее «Спектр-РГ» уже находил новые галактические остатки сверхновых типа Ia — ожидается, что количество таких открытий будет расти.
Александр Войтюк
Он продлился 1090 секунд
Астрономы обнаружили самый далекий сверхдлинный гамма-всплеск, который в общей сложности продлился 1090 секунд и обладал двухпиковой структурой. Несмотря на это он в целом похож на обычные длинные гамма-всплески. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Гамма-всплески характеризуются изотропными светимостями около 1051−1053 эрг в секунду, что делает их самыми яркими взрывными событиями, наблюдаемыми во Вселенной. Их делят на длинные (более двух секунд) и короткие (менее двух секунд). Считается, что короткие всплески порождаются слиянием двух компактных объектов, один из которых представляет собой нейтронную звезду, а длинные всплески считаются результатом гравитационного коллапса массивной звезды в черную дыру, хотя возможны исключения. Интерес также представляют редкие всплески с чрезвычайно большой продолжительностью, превышающей тысячу секунд, которые выделяются в отдельный класс сверхдлинных гамма-всплесков. Их прародители могут отличаться от обычных длинных всплесков, возможно ими могут быть голубые сверхгиганты. Группа астрономов во главе с Сибабальвой де Вет (Sibabalwe de Wet) из Кейптаунского университета сообщила об открытии необычного сверхдлинного гамма-всплеска GRB 220627A. Он был обнаружен 27 июня 2022 года космическим гамма-телескопом «Ферми», затем за ним наблюдали космический рентгеновский телескоп «Swift», наземная система MeerLICHT, радиотелескопы ATCA и MeerKAT, а также прибор MUSE, установленный на комплексе телескопов VLT. Отличительной особенностью GRB 220627A стали два отдельных эпизода регистрации гамма-квантов, разделенные промежутком примерно в 600 секунд, в результате чего общая продолжительность всплеска составляет примерно 1090 секунд. Оптическое послесвечение было обнаружено через 0,84 дня после регистрации вспышки Красное смещение источника GRB 220627A составило z = 3,08, что делает его самым далеким сверхдлинным гамма-всплеском, обнаруженным на сегодняшний день. Кривая блеска мгновенного излучения GRB 220627A наиболее похожа на кривую блеска для всплеска GRB 110709B, для которого предлагалась следующая модель для объяснения двух подвсплесков с длительным затишьем между ними: при коллапсе звезды вначале рождался магнитар, который давал первый подвсплеск, а затем магнитар коллапсировал в черную дыру, что порождало второй подвсплеск. При этом спектральные свойства гамма-всплеска и свойства послесвечения GRB 220627A не являются чем-то необычным по сравнению с популяцией уже наблюдавшихся длинных гамма-всплесков, поэтому ученые посчитали, что прародитель всплеска, которым была массивная звезда, врядли был экзотическим, хотя такая возможность полностью не исключается. Предполагается, что окружающая среда вокруг источника всплеска обладает субсолнечной металличностью, а при коллапсе звезды возник джет с углом раскрытия около 4,5 градуса. Ранее мы рассказывали о том, как свойства самого яркого гамма-всплеска в истории объяснили структурированным джетом.