Ученые: сверхновые типа la способны сиять намного дольше

Сверхновая типа Ia SN 2012cg

Резкого падения яркости спустя 500 дней после взрыва не происходит

Спустя три года после взрыва сверхновая типа Ia продолжает сиять ярче, чем ожидалось. К таким выводам пришли ученые на основании наблюдений, сделанных космическим телескопом «Хаббл». Результаты исследования, опубликованные в журнале Astrophysical Journal, указывают на то, что мощные взрывы производят большое обилие кобальта в тяжелой форме, который дает тепло от ядерного распада и дополнительный импульс энергии.

Исследователи уверены, что эта работа может помочь определить родителей сверхновых Iа-типа. Такие звезды астрономы часто используют для измерения расстояния до далеких галактик и изучения механики взрывов сверхновых.

Современные исследования показывают, что взрывы сверхновых тип Ia происходят, как правило, в двойных звездных системах, где две звезды вращающаются вокруг друг друга. При этом по меньшей мере одна звезда является белым карликом, плотным остатком звезды, которая была в несколько раз более массивной, чем наше Солнце. Взрыв является результатом термоядерного цепной реакции, которая производит большое количество тяжелых элементов. Свет, который исследователи видят, когда взрывается сверхновая типа Ia, исходит от радиоактивного распада изотопа никеля (56Ni) в изотоп кобальта (56Со), а затем в стабильный изотоп железа (56Fe). Не смотря на то, что пик яркости достигается относительно быстро, большинство исследователей прекращает наблюдение за сверхновой примерно через 100 дней спустя после взрыва, так как свет продолжает излучаться в течение многих лет.

«Тип Ia сверхновых очень важен для в физики в целом. Несколько десятилетий назад, они были использованы для того, чтобы показать, что расширение Вселенной ускоряется,» — отметил ведущий автор исследования Ор Граур, научный сотрудник Нью-Йоркского университета. «И все же мы до сих пор не знаем точно, какой тип звездной системы взрывается как сверхновая типа Ia или каким образом происходит взрыв. Многие исследования были направлены на изучение этих двух вопросов, но ответы найти до сих пор найти не удается».

Предыдущие исследования предсказывали, что через 500 дней после взрыва у сверхновой должно наблюдаться резкое падение яркости. Однако такого угасания обнаружено не было. Так Иво Сейтензал, научный сотрудник Австралийского национального университета и один из соавторов новой работы, предсказал еще в 2009 году, что это должно быть связано с радиоактивным распадом 57Co. Это тяжелый изотоп кобальта с длительным периодом полураспада, более чем 56Со, который и обеспечивает дополнительный источник энергии, который будет сиять еще примерно два-три года после взрыва.

Астрономы наблюдают уникальную сверхновую Refsdal

Ученые проверили это предсказание непосредственно с помощью космического телескопа «Хаббл». Они наблюдали за сверхновой типа Ia SN 2012cg, в 50 миллионах световых лет от Земли, в галактике NGC 4424 более трех лет после того, как она взорвалась.

«Мы увидели, что яркость сверхновой развиваться так же, как было предсказано Иво», — указал Граур. «Интересно, но мы обнаружили, что количество 57Co, необходимого для производства наблюдаемой яркости, превышало в два раза количество, которое предполагалось ранее. Эта информация предполагает создание абсолютно новых моделей взрыва. Иначе говоря, теперь у нас есть новый пазл в головоломке под названием сверхновые типа Ia и одном из самых важных инструментов в современной космологии».

Исследователи пришли к выводу, что существует один важный момент: избыток яркости измеренный, который они измерили может возникнуть из-за явления, известного как «световое эхо». Световое эхо проявляется, когда свет от взрыва взаимодействует с большим пылевым облаком, которое рассеивает свет во всех направлениях. В этом случае свет от взрыва достигает Земли дважды: один раз непосредственно от сверхновой, а затем через много лет в результате эха. Для того, чтобы исключить световое эхо в моделях ученые собираются провести еще больше наблюдений, связанных со сверхновыми типа Iа в относительной близости от нашей планеты.

Смотрите также

Популярные материалы