Сверхновая 1181 года вписалась в модель слияния двух белых карликов

Астрономы из шести стран подтвердили идею о том, что сверхновая SN 1181 AD, вспыхнувшая в 1181 году, представляет собой второй подтвержденный в Млечном Пути остаток редкого типа сверхновых Iax. Предполагается, что произошло слияние двух углеродно-кислородных белых карликов или массивного углеродно-кислородного карлика с гелиевым компаньоном, при этом получившийся белый карлик не разрушился при взрыве полностью. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.

Сверхновые типа Iax были выделены сравнительно недавно, это наименее изученные вспышки сверхновых. В настоящее время известно всего несколько десятков кандидатов в остатки подобных вспышек и лишь один подтвержденный галактический остаток. Предполагается, что подобные взрывы возникают в двойных маломассивных системах, при этом возможны два механизма взрыва за счет превышения массы белого карлика предела Чандрасекара: аккреция вещества с гелиевого компаньона на углеродно-кислородный белый карлик или слияние углеродно-кислородного белого карлика с кислородно-неоновым. При взрыве белый карлик не разрушается полностью, что отличает тип Iax от типа Ia.

Остаток сверхновой, вспыхнувшей в Млечном Пути в 1181 году и зафиксированный китайскими и японскими астрономами, ранее связывался с плерионом (туманности, связанной с нейтронной звездой-пульсаром) G130.7+3.1, однако недавно ученые отыскали настоящий остаток от взрыва — туманность Pa 30. Тогда возникло предположение, что SN 1181 AD может относится к типу Iax и быть результатом слияния двух белых карликов.

Группа астрономов во главе с Фотейни Лику (Foteini Lykou) из обсерватории Конкоя опубликовала результаты анализа данных наблюдений за SN 1181 AD при помощи телескопов GTC (Gran Telescopio Canarias), WIYN и обсерватории Кермерриен, а также архивных данных с телескопов XMM-Newton, ROSAT, Swift, «Хаббл» и WISE.

Сравнение данных наблюдений с моделями показывает, что в остатке действуют быстрый звездный ветер от центральной звезды и горячий (4 миллиона кельвин) газ, нагретый ударной волной. Конечная скорость ветра оценивается в 15 тысяч километров в секунду, а скорость потери массы за счет него — в 10^-6 массы Солнца в год. В ветре почти отсутствует водород и наблюдается дефицит гелия по сравнению с C, N, O и Ne, а в горячем газе мало неона. В оболочке туманности также впервые для Iax была найдена холодная пыль, общей массой 8 × 10^–3 масс Солнца. Что же касается центральной звезды, то масса оставшегося после взрыва белого карлика оценивается в 1,2 ± 0,2 массы Солнца, при этом во время взрыва было выброшено 0,1 ± 0,05 массы Солнца.

Определенные параметры остатка согласуются с моделью сверхновой Iax за счет слияния двух углеродно-кислородных белых карликов или массивного углеродно-кислородного карлика с гелиевым компаньоном. Однако модели предсказывают, что результат слияния карликов будет быстро вращаться, что пока не определено, и обладать сильным магнитным полем, что не соответствует данным наблюдений, которые дают оценку верхнего предела поля карлика в 2,5 мегагаусса.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы нашли сотовую структуру внутри Крабовидной туманности и построили трехмерную модель туманности Медуза.

Александр Войтюк