Астрономы показали 15 лет жизни сверхновой

Анимация расширения остатка сверхновой Тихо Браге. Составлена из пяти композитных снимков в рентгеновском и видимом диапазоне, полученных в 2000, 2003, 2007, 2009 и 2015 годах. Цвета соответствуют энергии фотонов: синий отвечает самым горячим рентгеновским квантам, красный — низкоэнергетическому рентгеновскому излучению.

NASA/CXC/GSFC/B.Williams et al.

Официальный сайт космической обсерватории «Чандра» опубликовал анимацию расширения остатка сверхновой SN 1572, также известной как сверхновая Тихо Браге. Анимация составлена из пяти снимков в рентгеновском диапазоне, сделанных на протяжении 15 лет. Одна из целей наблюдения за объектом — изучение неоднородностей в скорости расширения остатка. В частности, астрономам удалось выяснить, что центр взрыва оказался смещен относительно геометрического центра облака. Исследование принято к публикации в The Astrophysical Journal Letters, с его текстом можно ознакомиться в препринте.

Астрономы определяли скорость распространения фронта ударной волны в различных точках объекта — это оказалось возможным благодаря крупным размерам остатка сверхновой. Оказалось, что наблюдаемые скорости сильно отличаются друг от друга, так, правая нижняя часть облака расширяется почти в два раза быстрее, чем левая верхняя. Максимальная же скорость расширения достигает 5,3 тысяч километров в секунду. Авторы связывают неоднородность с тем, что плотность окружающего сверхновую межзвездного газа различается в разных направлениях. 

Не смотря на то, что «взрывное облако» выглядит почти как идеальная сфера, несимметричность расширения привела к смещению геометрического центра относительно очага взрыва. Последний теперь находится на 10 процентов радиуса объекта ближе к левому верхнему краю. Астрономы отмечают, что такое смещение — относительно «свежий» эффект. В первые сотни лет со взрыва сверхновой мощности ударной волны было достаточно, чтобы игнорировать различия в плотности окружающего вещества. По словам авторов, если в будущем астрономы снова обратят внимание на объект и пересчитают относительное расположение геометрического и истинного центров остатка, то расхождение будет еще большим. 

Сверхновая Тихо Браге взорвалась осенью 1572 года. Ее яркости было достаточно, чтобы быть различимой даже в дневное время (в несколько раз ярче Юпитера). Она расположена в созвездии Кассиопея, немного выше астеризма в виде буквы «W». Позже на ее месте ученые обнаружили остаток сверхновой. Считается, что SN 1572 относится к сверхновым Ia типа — ее прародителем является белый карлик, масса которого превысила предел Чандрасекара. 

Ранее астрономы уже обнаруживали несимметричность во взрывах сверхновых II типа — на примере SN 1987A. Считается, что она характерна и для сверхновых типа Ia. Зная, где предположительно находится истинный центр взрыва, ученые облегчат себе задачу по поиску возможно выживших звезд-компаньонов, с которых белые карлики аккрецировали свою массу. Это позволит подтвердить и уточнить механизмы, стоящие за взрывами сверхновых. 

Владимир Королёв