Ученые обнаружили самую тусклую сверхновую типа Iax
Астрономы обнаружили самую тусклую вспышку сверхновой типа Iax, пиковая светимость которой оказалась примерно в три раза ниже, чем у ближайшей к ней по яркости сверхновой того же типа. Механизм взрыва сверхновых типа Iax не до конца понятен, а потому их наблюдение представляет особый интерес для астрофизиков. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.
Вспышки сверхновых типа Ia происходят в двойных системах, в которой одна звезда всегда является белым карликом, а ее компаньон может быть любой звездой. Есть два основных механизма взрыва сверхновых этого типа. Первый представляет собой термоядерный взрыв вещества звезды, вызванный увеличением давления и температуры в ней из-за перетекания на белый карлик вещества звезды-компаньона. Взрыв происходит, когда масса белого карлика достигает определенного универсального значения, равного приблизительно 99 процентам от предела Чандрасекара, так что вспышки сверхновых типа Ia имеют примерно одну и ту же светимость, что позволяет астрономам использовать их в качестве стандартных свечей для определения расстояний до галактик, в которых вспышки сверхновых произошли. Вторым основным механизмом является столкновение двух белых карликов в двойной системе из этих звезд, что ведет к образованию белого карлика большей массы с давлением внутри звезды достаточным для инициации термоядерной реакции.
Недавно было предложено выделить отдельный класс сверхновых из типа Ia, названный Iax. Эти сверхновые имеют меньшую светимость, чем обычные сверхновые типа Ia, после их взрыва белый карлик сохраняется, а остатки вещества звезды после взрыва приобретают меньшую скорость. Механизм взрыва этих сверхновых отличается от обычного типа Ia тем, что термоядерная реакция происходит не во всем веществе белого карлика, а предположительно в 5–30 процентах от его объема. Примерно 31 процент от всех сверхновых типа Ia относится к типу Iax.
Группа астрофизиков из Великобритании, Ирландии, США, Франции и Швеции сообщила о результатах исследования сверхновой SN2021fcg типа Iax с аномально низкой светимостью, обнаруженной в 2019 году с помощью телескопа имени Самуэля Ошина. Сверхновая была обнаружена в спиральной галактике IC0512, находящейся на расстоянии около 27 мегапарсек от Млечного Пути. Спектры ее излучения, измеренные на 37 и 65 дни после максимума светимости очень хорошо совпали со спектрами трех других очень тусклых сверхновых типа Iax, которые были зарегистрированы ранее. Пиковая светимость SN2021fcg составила приблизительно 2,5×1040 эрг/сек, что приблизительно в три раза меньше, чем у ближайшей к ней по яркости сверхновой того же типа.
Астрофизиками были предложены два основных теоретических механизма взрыва тусклых сверхновых типа Iax. Первый вариант — это термоядерное горение гибридного белого карлика, состоящего из кислорода, магния, неона и углерода. Результаты моделирования этого механизма неплохо совпали с наблюдательными данными за предыдущими тремя тусклыми сверхновыми, но дали в несколько раз большую светимость, чем та, что была зарегистрирована у SN2021fcg. Второй механизм представляет собой слияние двух белых карликов, один из которых состоит из кислорода и углерода, а второй — из кислорода, магния и неона. В этом сценарии пиковая светимость тоже оказалась слишком низкой, но здесь дело может быть в том, что физики моделировали слияние белых карликов фиксированных масс, равных 1,1 и 1,2 массам Солнца, и изменение этих масс может привести к светимости, совпадающей с наблюдениями. В обоих случаях наличие кислородно-неонового слоя замедляет термоядерное горение, и это ведет к тому, что в термоядерной реакции участвует не все вещество белого карлика.
Для того чтобы более точно установить механизм взрыва тусклых сверхновых типа Iax, необходимы дальнейшие наблюдения. Телескоп имени Самуэля Ошина способен регистрировать такие сверхновые на расстоянии до 40 мегапарсек, однако основные надежды исследователей связаны со строящимся в настоящее время телескопом Веры Рубин, который сможет увеличить это расстояние до приблизительно 275 мегапарсек.
Ранее мы писали о наблюдении экстремально яркой сверхновой, звезда-прародитель которой образовалась при слиянии двух массивных звезд в одну.
Андрей Фельдман
Его ширина составляет 322 километра
Астрономы оценили альбедо и форму кандидата в карликовую планету 2002 MS4 из Пояса Койпера, а также нашли на нем впадину глубиной 45,1 километра и протяженностью 322 километра — предположительно, это огромный кратер. Это удалось сделать благодаря наблюдениям покрытий объектом звезд Млечного Пути. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Покрытия звезд возникают, когда какое-либо близкое к земному наблюдателю тело, такое как астероид, планета или ее спутник, проходят на фоне звезды Млечного Пути, вызывая падение ее яркости или закрывая ее полностью. Это позволяет уточнить размеры и форму тела, его орбиту или выявить наличие колец или других структур. В частности, благодаря покрытиям звезд были открыты кольца у Урана и карликовой планеты Квавар из Пояса Койпера, а также установлена двойственность Аррокота — цели зонда New Horizons. Группа астрономов во главе с Флавией Роммель (Flavia Rommel) из Федерального технологического университета в Бразилии опубликовала результаты программы по наблюдению девяти покрытий звезд кандидатом в карликовую планету в Поясе Койпера (307261) 2002 MS4, проводившейся в период с 2019 по 2022 год при помощи ряда наземных телескопов в Южной и Северной Америке, Африке, Европе и Западной Азии. Объект был обнаружен в рамках программы отслеживания околоземных астероидов в июня 2002 года и классифицируется как представитель горячей популяции классических тел Пояса Койпера. Модель 2002 MS4, лучше всего подходящая под данные наблюдений, обладает большой полуосью 412 километров и малой полуосью 385 километров, а также оценочным геометрическим альбедо 0,1. Исследователи также обнаружили три отчетливых детали рельефа, видимых в северо-восточной части лимба: впадина, глубиной 11 километров, за которой следует возвышенность высотой 25 километров, за которой следует еще одна впадина с глубиной 45,1 километра и линейной протяженностью 322 километра. Предполагается, что если вторая впадина является ударным кратером, то это может быть самый большой кратер на транснептуновых объектах. Однако не исключена полностью модель, где возвышенность объясняется наличием спутника, хотя из данных наблюдений явно не следует присутствие у 2002 MS4 выбросов с поверхности, спутников или колец. Ранее мы рассказывали о том, как самый крупный кратер Аррокота рассказал о его ударном прошлом.