Эхо сверхновой, возможно, выдало её звезду-компаньона

Отражение вспышки сверхновой от газопылевых облаков рядом с ней выдало необычные процессы, которые и привели к взрыву звезды.

Группа астрофизиков под руководством Питера Гарнавича (Peter Garnavich) из Университета Нотр-Дам (США) обнаружила в районе остатков сверхновой в галактике NGC 1015, что в 127 млн световых лет от нас, следы «эха сверхновой».

Галактика NGC 1015, в которой взорвалась сверхновая SN 2009ig, в представлении художника. (Здесь и ниже иллюстрации NASA / CfA.)

SN 2009ig была замечена всего за день до взрыва, случившегося в 2009 году. После того как яркость объекта вслед за вспышкой упала в 10 тыс. раз, 4-метровый оптический телескоп Национальной обсерватории Китт-Пик (США) продолжил наблюдать за тем, что осталось от сверхновой.

Цель наблюдений была банальна. «Мы планировали изучить распад радиоактивных элементов, образовавшихся при взрыве, но в один прекрасный момент с удивлением поняли, что снижение светимости из района остатков внезапно прекратилось. Это не была сверхновая, у которой мы ожидали увидеть световое эхо», — вспоминает г-н Гарнавич.

Что такое «эхо сверхновой»? Газ и пыль, отражающие свет от взрыва сверхновой, могут отразить вспышку только в том случае, если находятся близко от её эпицентра. А это значит, что, скорее всего, эти газ и пыль были рядом со взорвавшейся звездой ещё до катаклизма. И даже, возможно, спровоцировали его.

Бытуют две основные теории того, как именно белые карлики, из которых возникают сверхновые типа Ia, теряют стабильность и взрываются. Первый сценарий предполагает, что большая звезда-компаньон в двойной системе передаёт часть своей массы сверхплотному карлику с его мощной гравитацией. Как только масса карлика превышает предел Чандрасекара, наступает взрыв. Вторая модель утверждает, что два белых карлика сливаются, и именно так итоговый объект набирает массу, превышающую возможный предел, отчего и происходит взрыв.

Отличить первый случай от второго очень сложно, ибо мы редко знаем хоть что-нибудь об окрестностях сверхновых. Световое эхо от газопылевых облаков, близких к SN 2009ig, недвусмысленно намекает на правоту первой теории: если бы вспышку породило слияние двух белых карликов, то вряд ли при этом вокруг них могло бы оказаться столько газа и пыли. В целом всё это больше похоже на массовую передачу материи от более массивной, но менее плотной звезды главной последовательности (вроде нашего Солнца) своему более плотному напарнику — белому карлику.

Пара белых карликов может считаться почти исключённым вариантом: даже если бы на орбите вокруг них были планеты, они не смогли бы дать нужное для генерации «эха» количество газа и пыли.

Доклад об открытии сделан на 222-й встрече Американского астрономического сообщества, проходящей в эти дни в Индианаполисе (США), а его препринт можно изучить на сайте arXiv.

Подготовлено по материалам Университета Нотр-Дам.