- 27,661
- 46
- 8 Ноя 2022
Что заставляет мёртвую звезду светиться ярче спустя десятилетия после смерти?
После взрыва массивной звезды рентгеновское свечение обычно постепенно слабеет. Раскалённый газ расширяется, ударная волна уходит дальше от места взрыва, а остаток сверхновой медленно теряет яркость. Но данные рентгеновской обсерватории NASA Chandra показали, что в галактике M83 всё происходит не так спокойно: часть старых звёздных взрывов за 14 лет заметно меняла яркость, хотя астрономы ждали более плавного затухания.
Исследователи изучили наблюдения Chandra с 2000 по 2014 год. В выборку вошли остатки сверхновых в галактике Messier 83, или M83, которая находится примерно в 15 млн световых лет от Земли. Эту спиральную галактику также называют Южной Вертушкой. В ней активно рождаются новые звёзды, а самые массивные из них быстро проходят жизненный цикл и заканчивают его взрывом.
Работа показала, что у ряда остатков сверхновых рентгеновское излучение не просто ослабевало. Одни источники становились ярче, другие тускнели, а общая картина оказалась заметно разнообразнее, чем предполагали стандартные ожидания для стареющих оболочек после взрыва.
Остаток сверхновой - это не сама звезда, а всё, что остаётся после катастрофы: горячий газ, выброшенное вещество, ударные волны и иногда компактный объект в центре. Если ядро погибшей звезды не разрушилось полностью, после взрыва может остаться нейтронная звезда или чёрная дыра . В рентгеновском диапазоне такие системы светятся, потому что газ нагревается до очень высоких температур.
Для отдельных рентгеновских источников переменная яркость не выглядит чем-то новым. Нейтронные звёзды , чёрные дыры и двойные системы могут резко менять излучение, когда вещество падает на компактный объект неравномерно. В случае M83 удивило другое: похожее поведение обнаружили сразу у группы объектов, которые считались остатками сверхновых. То есть речь не о единичной вспышке, а о наборе источников с неожиданной динамикой.
Один пример выделяется на фоне остальных. Остаток SN 1957D связан со сверхновой , которую впервые заметили почти 70 лет назад. В этом случае вещество после взрыва, по-видимому, сталкивается с окружающим материалом. Такой материал мог быть выброшен звездой ещё до гибели или находиться рядом в межзвёздной среде. Столкновение нагревает газ и усиливает рентгеновское излучение, поэтому яркость источника растёт.
С другими объектами всё сложнее. Одна из версий связана с выжившими звёздами-компаньонами. Многие массивные звёзды рождаются и живут в паре. Если более тяжёлая звезда взрывается первой, соседняя может уцелеть. После взрыва рядом остаётся нейтронная звезда или чёрная дыра, а вторая звезда продолжает вращаться вокруг неё.
В такой системе компактный объект может перетягивать газ у звезды-компаньона. Газ разгоняется, нагревается и начинает излучать в рентгеновском диапазоне. Такие объекты называют массивными рентгеновскими двойными системами , или HMXB. Они давно известны астрономам, но раньше их не связывали с большим числом остатков сверхновых. Наблюдения M83 показывают, что связь может встречаться чаще, чем считалось.
Есть и другая возможная причина переменности. После взрыва часть выброшенного вещества может не улететь окончательно, а позже вернуться к компактному объекту в центре. Если газ падает на нейтронную звезду или чёрную дыру, он снова нагревается и даёт рентгеновское излучение. В такой схеме материал, выброшенный сверхновой, через некоторое время начинает подпитывать объект, который остался после взрыва.
Эти объяснения могут работать параллельно. У одного источника яркость может меняться из-за столкновения оболочки с окружающим газом, у другого - из-за звезды-компаньона, у третьего - из-за падения вещества на нейтронную звезду или чёрную дыру. Поэтому исследователи не сводят всю выборку к одному механизму.
Разобраться мешает расстояние до M83. 15 миллионов световых лет по космическим меркам не слишком далеко, но для детального изучения отдельных остатков сверхновых этого всё равно много. Chandra позволяет увидеть рентгеновские источники и проследить их яркость по годам, но не всегда даёт достаточно деталей, чтобы сразу отделить горячую оболочку, компактный объект и возможную двойную систему.
Интерес к находке усилился после проверки другой галактики. Похожие переменные остатки сверхновых нашли в Messier 51, галактике Водоворот. Значит, M83 может быть не исключением, а первым хорошо изученным примером более распространённого явления. Дальнейшие наблюдения должны показать, сколько старых сверхновых продолжают менять рентгеновское излучение спустя десятилетия после взрыва.
После взрыва массивной звезды рентгеновское свечение обычно постепенно слабеет. Раскалённый газ расширяется, ударная волна уходит дальше от места взрыва, а остаток сверхновой медленно теряет яркость. Но данные рентгеновской обсерватории NASA Chandra показали, что в галактике M83 всё происходит не так спокойно: часть старых звёздных взрывов за 14 лет заметно меняла яркость, хотя астрономы ждали более плавного затухания.
Исследователи изучили наблюдения Chandra с 2000 по 2014 год. В выборку вошли остатки сверхновых в галактике Messier 83, или M83, которая находится примерно в 15 млн световых лет от Земли. Эту спиральную галактику также называют Южной Вертушкой. В ней активно рождаются новые звёзды, а самые массивные из них быстро проходят жизненный цикл и заканчивают его взрывом.
Работа показала, что у ряда остатков сверхновых рентгеновское излучение не просто ослабевало. Одни источники становились ярче, другие тускнели, а общая картина оказалась заметно разнообразнее, чем предполагали стандартные ожидания для стареющих оболочек после взрыва.
Остаток сверхновой - это не сама звезда, а всё, что остаётся после катастрофы: горячий газ, выброшенное вещество, ударные волны и иногда компактный объект в центре. Если ядро погибшей звезды не разрушилось полностью, после взрыва может остаться нейтронная звезда или чёрная дыра . В рентгеновском диапазоне такие системы светятся, потому что газ нагревается до очень высоких температур.
Для отдельных рентгеновских источников переменная яркость не выглядит чем-то новым. Нейтронные звёзды , чёрные дыры и двойные системы могут резко менять излучение, когда вещество падает на компактный объект неравномерно. В случае M83 удивило другое: похожее поведение обнаружили сразу у группы объектов, которые считались остатками сверхновых. То есть речь не о единичной вспышке, а о наборе источников с неожиданной динамикой.
Один пример выделяется на фоне остальных. Остаток SN 1957D связан со сверхновой , которую впервые заметили почти 70 лет назад. В этом случае вещество после взрыва, по-видимому, сталкивается с окружающим материалом. Такой материал мог быть выброшен звездой ещё до гибели или находиться рядом в межзвёздной среде. Столкновение нагревает газ и усиливает рентгеновское излучение, поэтому яркость источника растёт.
С другими объектами всё сложнее. Одна из версий связана с выжившими звёздами-компаньонами. Многие массивные звёзды рождаются и живут в паре. Если более тяжёлая звезда взрывается первой, соседняя может уцелеть. После взрыва рядом остаётся нейтронная звезда или чёрная дыра, а вторая звезда продолжает вращаться вокруг неё.
В такой системе компактный объект может перетягивать газ у звезды-компаньона. Газ разгоняется, нагревается и начинает излучать в рентгеновском диапазоне. Такие объекты называют массивными рентгеновскими двойными системами , или HMXB. Они давно известны астрономам, но раньше их не связывали с большим числом остатков сверхновых. Наблюдения M83 показывают, что связь может встречаться чаще, чем считалось.
Есть и другая возможная причина переменности. После взрыва часть выброшенного вещества может не улететь окончательно, а позже вернуться к компактному объекту в центре. Если газ падает на нейтронную звезду или чёрную дыру, он снова нагревается и даёт рентгеновское излучение. В такой схеме материал, выброшенный сверхновой, через некоторое время начинает подпитывать объект, который остался после взрыва.
Эти объяснения могут работать параллельно. У одного источника яркость может меняться из-за столкновения оболочки с окружающим газом, у другого - из-за звезды-компаньона, у третьего - из-за падения вещества на нейтронную звезду или чёрную дыру. Поэтому исследователи не сводят всю выборку к одному механизму.
Разобраться мешает расстояние до M83. 15 миллионов световых лет по космическим меркам не слишком далеко, но для детального изучения отдельных остатков сверхновых этого всё равно много. Chandra позволяет увидеть рентгеновские источники и проследить их яркость по годам, но не всегда даёт достаточно деталей, чтобы сразу отделить горячую оболочку, компактный объект и возможную двойную систему.
Интерес к находке усилился после проверки другой галактики. Похожие переменные остатки сверхновых нашли в Messier 51, галактике Водоворот. Значит, M83 может быть не исключением, а первым хорошо изученным примером более распространённого явления. Дальнейшие наблюдения должны показать, сколько старых сверхновых продолжают менять рентгеновское излучение спустя десятилетия после взрыва.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
