Объединение методов исследований помогает узнать подробности о давно взорвавшихся звёздах

 


Используя данные, полученные при помощи Космической рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра», Обсерватории «XMM-Ньютон» Европейского космического агентства и Обсерватории «Джемини», две группы ученых исследовали остатки сверхновой звезды и световое эхо от сверхновой звезды в Большом Магеллановом Облаке (Large Magellanic Cloud (LMC)) - небольшой галактике, удаленной от Земли примерно на 160 000 световых лет. Они пришли к выводу, что эта сверхновая звезда взорвалась около 400 лет назад (в понятии земного времени) и была необычайно яркой и активной.

Это было выяснено в результате того, что впервые для расчета энергии взрыва сверхновой звезды были использованы два метода: исследование остатков сверхновой в рентгеновских лучах и наблюдение в оптическом диапазоне распространяющегося светового эхо от взрыва. Вплоть до настоящего момента ученые осуществляли такой расчет, основываясь только лишь на свете, видимом вскоре после того, как взрывалась звезда, или же на остатках, которым несколько сотен лет, однако не объединяли эти методы.

«Люди не располагали современными телескопами для исследования сверхновых звезд во время их гибели сотни лет назад», - говорит Армин Рест (Armin Rest) из Гарвардского университета, который руководил наблюдениями за световым эхо посредством телескопа «Джемини». - «Однако мы пошли еще дальше, осмотрев место взрыва и смоделировав его повторный показ».

В 2004 г. ученые посредством телескопа «Чандра» определили, что остаток сверхновой звезды в Большом Магеллановом Облаке, известный под кодовым названием SNR 0509-67.5, являлся так называемой сверхновой звездой типа Ia, возникающей в результате того, что белый карлик в бинарной системе достигает критической массы и взрывается.

В ходе нового оптического исследования расчет энергии взрыва был произведен на основании изучения эхо от первоначальной вспышки света во время взрыва. Как звук отражается от стенок ущелья, также и световые волны создают эхо, отражаясь от пылевых облаков в космическом пространстве. Свет от этого эхо проходит более долгий путь, чем свет, идущий прямо к нам, и, таким образом, может быть видимым в течение нескольких сотен лет после исчезновения сверхновой звезды.

Впервые зафиксированное в Межамериканской обсерватории Сьерро-Тололо в Чили, световое эхо было более подробно изучено в Обсерватории «Джемини» в Чили. Изучение оптического спектра светового эхо позволило подтвердить, что это была сверхновая звезда типа Ia, а также неоднозначно определить точный класс взрыва и, следовательно, его энергию.

Данные, полученные в обсерватории «Чандра», вместе с данными из обсерватории «XMM», полученными в 2000 г., были затем использованы независимо друг от друга при подсчете количества энергии, высвобожденного в результате первоначального взрыва, посредством анализа остатков сверхновой и использования современных моделей взрыва. Полученные выводы подтвердили результаты оптических наблюдений, а именно то, что это был взрыв особенно сильной и яркой разновидности сверхновой звезды типа Ia. Эта согласованность результатов является убедительным доказательством точности подробных моделей взрыва.

«Поскольку результаты этих двух методов согласуются, давайте вздохнем с облегчением», - говорит Карлос Баденес (Carlos Badenes) из Принстонского университета, осуществлявший руководство в ходе исследования посредством обсерваторий «Чандра» и «XMM». - «Похоже, что мы на правильном пути в наших попытках понять природу этих грандиозных взрывов. Остатки погибшей звезды действительно могут многое рассказать о том, что произошло сотни лет назад с этой звездой».

Согласовав оба метода, учёные пришли к выводу, что с момента взрыва прошло около 400 лет. Дополнительным ограничивающим условием определения возраста является нехватка зафиксированных исторических данных в отношении последней сверхновой в Большом Магеллановом Облаке. Поскольку эта звезда появляется в южном полушарии, то если бы она появилась менее чем 400 лет назад, ее, скорее всего, могли увидеть мореплаватели, которые замечали подобные яркие небесные явления.

Так как сверхновым типа Ia присуща практически одинаковая яркость, ученые используют их в качестве важных инструментов для изучения расширения вселенной и природы темной энергии.

«Для нас принципиально важно знать, что основные предположения об этих взрывах правильны и, следовательно, они используются не совсем как „черный ящик“ при измерении расстояний», - говорит Баденес.

Данная работа также распространяется и на остатки и световое эхо от других сверхновых звезд.

«Это первый случай, когда выводы об исходном взрыве, сделанные на основании изучения остатков сверхновых звезд, могут быть непосредственно проверены при созерцании самого исходного события», - говорит Рест. - «Посредством этого метода мы сможем узнать много нового о сверхновых звездах в нашей собственной галактике».

Эти результаты появились в двух работах, недавно опубликованных в Астрофизическом журнале (Astrophysical Journal). В первой из них рассматривается спектр, полученный посредством телескопа «Джемини» под руководством Реста. Во второй работе, первым автором которой является Баденес, подробно описываются наблюдения SNR 0509-67.5, сделанные посредством телескопов «Чандра» и «XMM» . Центр космических полетов им. Маршалла агентства НАСА в г. Хантсвилле, штат Алабама, осуществляет управление программой «Чандра» по поручению Дирекции НАСА по научным космическим программам (Science Mission Directorate). Смитсоновская астрофизическая обсерватория осуществляет контроль за научными и полетными операциями из Центра рентгеновской астрономии «Чандра» в Кембридже, штат Массачусетс.

Переводчик: Ольга Карплюк (Бюро переводов "Гольфстрим")
Источник: Astrogorizont.com