какое космическое событие было видно невооруженным глазом в 1987 году впервые за 383 года
Сверхновую звезду впервые увидели в стереоизображении
Для проигрывания необходимо включить поддержку Java-скрипта и установить новую версию Flash
Астрономы впервые получили трехмерное изображение взрывающейся сверхновой звезды.
Международная группа исследователей, используя Очень Большой телескоп в европейской южной обсерватории в Чили, в течение нескольких месяцев изучала процессы, происходящие на звездном объекте SN1987A, который удален от земного наблюдателя на 168 тысяч световых лет.
Полученная им серия изображений позволила построить трехмерную картину процессов, происходящих в газовых оболочках, сброшенных звездой при ее взрыве.
Эту сверхновую астрономы впервые увидели в 1987 году. Она была настолько яркой, что ее можно наблюдать невооруженным глазом – впервые за 383 года.
Это явление было предсказано самыми современными компьютерными моделями, которые указывают на то, что при взрыве сверхновых возникают крупномасштабные нестабильности в сброшенных газовых оболочках.
Звезда в стерео
Сверхновая SN-1987A настолько ярка, что видна невооруженным глазом
Наблюдения этого объекта производились с использованием прибора SINFONI, которым оснащен Очень Большой телескоп Европейской южной обсерватории в Чили.
Первоначальный звездный материал, выброшенный взрывом, двигался со скоростью 100 млн км в час.
Но даже при этой невероятной скорости прошло 10 лет, прежде чем эти потоки газа достигли ранее существовавшего вокруг этой звезды газопылевого кольца, который возник в ходе последних этапов эволюции сверхновой, когда породившая ее звезда умирала.
На изображениях видна также вторая ударная волна, которая распространяется в 10 раз медленнее и разогревается радиоактивными элементами, созданными при взрыве.
Результаты этого исследования публикуются в академическом журнале «Астрономия и астрофизика».
Решена загадка мощного космического взрыва 1987 года
Астрофизики из японской лаборатории RIKEN нашли объяснение природе мощного взрыва, который был зафиксирован в Большом магеллановом облаке в 1987 году. По их мнению, тогда ученые стали свидетелями взрыва голубого сверхгиганта.
Обычно предком сверхновой такого типа является красный сверхгигант. Однако наблюдения японских астрофизиков показали, что SN 1987A была рождена голубым сверхгигантом. До сих пор природа этого явления была большой загадкой. Но теперь, похоже, ее удалось разгадать.
Найти ответ помогли рентгеновские и гамма-наблюдения. Они выявили в SN 1987A скопления радиоактивного никеля в выбрасываемом веществе. Этот никель был образован в ядре звезды в момент его коллапса. Теперь этот материал как бы отскакивает от звезды со скоростью, превышающей четыре тысячи километров в секунду.
Предыдущие модели не смогли полностью объяснить, как этот никель набирает столь высокую скорость. В новом исследовании астрофизики смоделировали асимметричные взрывы сверхновых с коллапсом ядра четырех звезд-предшественников и сравнили их с наблюдениями SN 1987A.
В результате наиболее достоверным был признан сценарий, при котором прародителем сверхновой является голубой сверхгигант, образованный слиянием двух звезд. Во время этого процесса более крупная звезда могла отделить вещество от своего меньшего спутника, который вращался вовнутрь, пока не был полностью поглощен. Так образовался быстро вращающийся голубой сверхгигант.
По словам ведущего автора работы Масаоми Оно, это первый случай, когда сценарий слияния двух звезд был смоделирован с учетом возможного накопления радиоактивного никеля. Моделирование точно воспроизвело ускоряющиеся скопления никеля вместе с двумя струями выброса.
Ученые считают, что оно также поможет найти нейтронную звезду. Она сформировалась во время взрыва сверхновой, но до сих пор, несмотря на 30 лет поиска, не найдена.
Объяснено происхождение колец сверхновой 1987А
Прошло уже 20 лет с момента взрыва сверхновой 1987А в Большом Магеллановом облаке, но тайна трех колец вокруг места взрыва, напоминающих по форме песочные часы, до сих пор не раскрыта. Астрофизики Томас Моррис (Thomas Morris) и Филипп Подcядловский (Philipp Podsiadlowski) из Оксфордского университета (Великобритания) построили трехмерную численную модель, объясняющую свойства тройной системы колец в остатке сверхновой 1987А тем, что взорвавшаяся звезда некогда образовалась в результате слияния компонент двойной системы.
23 февраля 1987 года Земли достиг свет от вспышки сверхновой в Большом Магеллановом облаке, получившей название «сверхновая 1987A» (или SN 1987A — от supernova, SN). Конечно, сама вспышка произошла примерно за 160–170 тысяч лет до этого — именно столько времени нужно, чтобы свет преодолел расстояние, разделяющее нас и карликовый спутник нашей Галактики, но мы, скорее по привычке, будем говорить о «вспышке 1987 года».
Кроме того, в 1987 году работали нейтринные детекторы, поэтому впервые ученые смогли зарегистрировать нейтринный сигнал от взрыва (за 3 часа до того, как свет от вспышки достиг Земли, сразу несколько нейтринных обсерваторий зафиксировали значительное превышение нейтринного фона). Но и это еще не всё. В течение 20 лет, прошедших с момента взрыва (еще раз подчеркну условность этой фразы), ученые следят за эволюцией остатка сверхновой. Всем известны красивейшие изображения этого объекта. Особенно поражает тройная система колец, высветившихся в остатке сверхновой (к тому же совершенно случайно на остаток спроецировались две звездочки, превратившие два кольца в перстни с бриллиантами). Как же эти кольца образовались?
Необычные свойства самой сверхновой (химические аномалии) вкупе с данными по звезде-прародительнице давно наводили ученых на мысль о том, что голубой сверхгигант Sk –69°202 был образован в результате слияния двух массивных звезд. Но доказать это очень непросто. Возможно, успешное объяснение свойств колец с помощью трехмерного моделирования отчасти послужит таким доказательством.
В течение своей жизни звезды активно теряют вещество. Всем известны красивейшие планетарные туманности, имеющие порой весьма причудливую форму. Все эти чудеса природы образуются из-за истечений звездного вещества, которые могут происходить в несколько этапов, причем потоки могут быть сферически несимметричными. Не являются исключением и герои нашего рассказа — кольца SN 1987A.
Истечение вещества от предсверхновой и стало причиной появления как внутреннего, так и обоих внешних колец. За прошедшие 20 лет строилось множество моделей, пытавшихся объяснить происхождение колец. Однако они не учитывали особенности распределения вещества вокруг звезды перед взрывом. Вероятно, поэтому ни одна модель не могла объяснить весь набор наблюдаемых параметров. Моррису и Подсядловскому, похоже, это удалось.
В модели Морриса и Подсядловского, которую мы будем обсуждать, более мощное излучение соответствует большей плотности газа. Появление этих уплотнений авторы модели связывают с тем, что предсверхновая появилась как результат слияния двух звезд. В модели рассматривается двойная система, состоящая из звезд с массами примерно 15 и 5 солнечных. Более массивная звезда эволюционирует быстрее. Водород в ядре выгорает, и она уходит с главной последовательности (см. Диаграмма Герцшпрунга—Рассела). Затем звезда расширяется, и начинается перенос вещества с одного компонента двойной системы на другой (см. рис. 3, панель a).
Рис. 3. Модель Морриса и Подсядловского. Такая эволюционная схема привела, в частности, к формированию колец. Панель a: начинается неустойчивый перенос вещества с одной звезды на другую. Образуется общая оболочка (панель b). На этой стадии менее массивная звезда (она слева) находится еще на стадии главной последовательности (MS), в то время как вторая, более массивная и, соответственно, быстрее эволюционирующая звезда, уже сформировала внутри себя углеродно-кислородное (CO) ядро. Звезды сближаются внутри общей оболочки, и часть вещества оболочки рассеивается (панель c). Наконец, слияние заканчивается (панель d: темно-синий цвет — это уплотнения, то есть зародыши колец; голубой — вещество, сброшенное при слиянии; красный — вещество, сброшенное при превращении красного гиганта в голубой; желтый — ветер голубого гиганта). После 1000-летней релаксации возникает голубой гигант. К этому моменту рассеивающаяся оболочка уже сформировала вокруг сложную структуру, которая содержит «зародыши» трех колец. Быстрый и мощные ветер гиганта поддувает всю эту структуру. Перед взрывом сверхновой, который произошел спустя примерно 20 000 лет после слияния, весь набор колец уже готов. Остается только ионизовать вещество в них мощным потоком ультрафиолета. (Рис. из обсуждаемой статьи astro-ph/0703317)
Перенос масс в такой системе неустойчив: вторая звезда не может «усвоить» все падающее на нее вещество, поскольку темп переноса слишком велик, и оно «переливается через край». Формируется так называемая «общая оболочка» — то есть двойная система оказывается погруженной в облако газа. В такой ситуации компоненты двойной начинают сближаться (рис. 3, панель b), поскольку угловой момент уносится из системы вместе с веществом оболочки. Часть вещества общей оболочки выбрасывается (рис. 3, панель c). Наконец, звезды сливаются.
Сразу после слияния должно образоваться нечто «большое и рыхлое». Это красный сверхгигант — звезда с относительно холодными (а потому красными) внешними слоями и гигантским радиусом, который составляет около 1500 солнечных. Основная масса звезды (12 из 20 солнечных масс) сосредоточена в гигантской разреженной оболочке. После слияния образовавшаяся звезда быстро вращается (конечно, быстро лишь для своего гигантского размера). Поэтому форма ее не сферическая. Часть вещества оттекает, унося избыточный угловой момент. Звезда меняет свой облик. Она сжимается, и через 1000 лет после слияния возникает голубой гигант (голубой цвет связан с высокой температурой во внешних слоях). Он гораздо компактнее и легче, чем красный сверхгигант. Ведь несколько солнечных масс может быть потеряно звездой за счет оттекающего вещества.
В процессе слияния и сброса части общей оболочки — то есть еще до появления голубого гиганта — уже образовались «зародыши» внутреннего и внешних колец. Голубой гигант начинает испускать мощный звездный ветер, гораздо более быстрый, чем ветер красного гиганта. Вещество ветра сталкивается с веществом сброшенной оболочки (рис. 3 панель d). Области высокой плотности выносятся ветром голубого гиганта на большее расстояние. Так образуются внешние кольца. Внутреннее кольцо приобретает свой окончательный облик благодаря взаимодействию ветра голубого гиганта с веществом, вытекшим ранее в экваториальной плоскости.
На рис. 4 показано распределение вещества через 20 000 лет после слияния (что соответствует моменту взрыва). Черными точками показано вещество ветра, цветом — вещество туманности. На рисунке изображена только половина системы, вторая симметрична ей. Чтобы представить всю систему, зеркально отразите рисунок относительно оси Z. Звезда находится в точке (0,0). Всё готово к взрыву.
Теперь, чтобы получить изображение на рис. 1, необходимо только «подсветить» полученную структуру взрывом сверхновой и выбрать правильный ракурс. Ведь, хотя уплотнения вокруг предсверхновой существовали и до взрыва, увидеть с Земли их было невозможно. Вспышка сверхновой за счет мощного ультрафиолетового излучения приводит к ионизации вещества этих уплотнений. Именно так появляются яркие кольца.
Особенно интересно посмотреть на всю эту картину возникновения колец в движении. Сделать это можно здесь и здесь. Один из фильмов (merger.mpg или S1, в зависимости от того, с какого сайта вы их скачиваете) показывает, как в результате слияния происходит формирование структуры вокруг звезды. Второй фильм (wind.mpg или S2) демонстрирует, как ветер голубого гиганта врезается в сформированную структуру. Действие первого фильма происходит на масштабе всего лишь 12 лет. Второй фильм рассказывает об истории продолжительностью 20 000 лет.
Сравнение результата моделирования (рис. 1) с фотографией системы колец (рис. 2) говорит о том, что авторы справились со своей задачей. Кроме объяснения внешнего вида всей системы им удалось также описать кинематические свойства колец. А это уже серьезные аргументы в пользу того, что рассмотренная модель верна. И значит, сверхновая 1987А обязана своими удивительными свойствами слиянию двух звезд.
Какое космическое событие было видно невооруженным глазом в 1987 году впервые за 383 года
Авторы: Ю. Н. Ефремов, Н. И. Шакура
На века останется в истории астрономии 1987 год. Событие, происшедшее в этом году, случается раз в 300-500 лет, и оно имеет громадное значение для развития астрономии и физики элементарных частиц. Вспыхнувшая 24 февраля 1987 г. Сверхновая в Большом Магеллановом Облаке-первая со времен звезды Кеплера (1604 г.) сверхновая, видимая невооруженным глазом; 300-500 лет-таков по разным оценкам интервал между вспышками сверхновых в БМО. Понятно поэтому волнение, которым была охвачена весной этого года астрономическая общественность. Сверхновая оказалась к тому же весьма необычной. Самое интересное еще впереди: мы должны увидеть во что-в нейтронную звезду, в черную дыру или просто в ничто- превратится Сверхновая, получившая обозначение СН 1987 А. Но уже сейчас мы впервые можем сказать, что Сверхновая перед вспышкой действительно была примерно такой звездой, как и ожидали теоретики.
Сверхновая 1987 А была открыта канадским астрономом Яном Шелтоном на обсерватории Лас Кам-панас в Чили. Эта обсерватория является филиалом обсерватории Маунт Вилсон и наряду с 2,5- и 1-метровым телескопами, принадлежащими США, на ней имеется и 60-сантиметровый телескоп, принадлежащий университету в Торонто, на котором обычно и работал Шелтон. Однако открытие он сделал на 25-сантиметровом астрографе, на котором он начал слежение за БМО с целью поиска переменных, (в первую очередь новых) звезд. На второй же полученной им пластинке Шелтон увидел Сверхновую.
Трехчасовая экспозиция закончилась в 4 ч 20 мин всемирного времени 24 февраля 1987 г. Пластинка была проявлена сразу же и сразу же Шелтон увидел на ней новый объект. Не веря своим глазам, молодой астроном отправился в башню 1-метрового рефлектора и спросил у наблюдавших на нем коллег, чем может быть в БМО звезда 5-й величины, если вчера она была не ярче 12-й. Это должна быть сверхновая!-ответил Барри Мадор. В этот момент в разговор вмешался Оскар Дюхальд, ночной помощник на 1-метровом телескопе, и сказал, что он видел уже новую звезду в БМО, к. юго-западу от 30 Золотой Рыбы, когда выходил взглянуть на небо около полуночи (т. е. около 3 ч 00 мин всемирного времени)’. Покинув телескоп, все вышли из башни. В созвездии Золотой Рыбы сияла Сверхновая.
Конечно, сказать о звезде 5-й величины, что она сияла-легкое преувеличение, но прозрачность была хорошая и это была Сверхновая! Для 2,5-метрового рефлектора звезда была слишком низко, а на 1-метровом стояла камера с ПЗС-светоприемником, для которого звезда 5-й величины слишком ярка. Остаток ночи Мадор провел в безуспешных попытках связаться по телефону с Центральным Бюро астрономических телеграмм в Кеймбридже (США). И только утром, уже из соседнего городка Ла Серена, был отправлен телекс, пришедший всего на полчаса раньше второго известия о Сверхновой. Это было сообщение из Новой Зеландии, где Альберт Джонс заметил новый объект в БМО около 9 ч по всемирному времени. Честь открытия справедливо отдана Шелтону, но если бы Джонс не выждал двух часов после того как он первый раз увидел звезду в просвет между облаками и если бы Дюхальд не был таким усталым в ту ночь, имя первооткрывателя было бы другим.
Вскоре выяснилось, что Сверхновая была сфотографирована еще за 16 ч до открытия. Это сделал Р. Макнот на обсерватории Сайдинг Спрингс в Австралии; звезда была 6-й величины. Момент вспышки ограничен таким образом этим снимком (февраль, 23,44 UT) и пластинкой, полученной Шелтоном в предыдущую ночь (февраль 23,14 UT), на которой на месте Сверхновой нет объекта ярче 12-й ве-личины. Макнот, очевидно, немало сокрушался, что не взглянул на свой снимок в ту же ночь, но он первым установил, что голубая звезда 12m, находящаяся в пределах
Это ускоряет рождение новых нейтрино, и в результате за время порядка 10-20 с в виде электронных нейтрино и антинейтрино с энергиями от нескольких МэВ ‘) до нескольких десятков МэВ излучается энергия порядка 10 53 эрг. Таким образом, взрыву массивной звезды пред 52 эрг, которая со сверхзвуковой скоростью начинает распространяться наружу, сообщая веществу энергию и импульс, направленный от центра. Со временем практически вся энергия ударной волны переходит в кинетическую энергию разлета большей части массы звезды. Спустя несколько часов ударная волна достигает поверхности звезды. Непосредственно перед ее подходом температура поверхности начинает быстро возрастать до нескольких сотен тысяч кельвинов, и на короткое время болометрическая светимость звезды поднимается в основном в далеком ультрафиолете до I0 44 эрг/с, что почти в триллион раз больше, чем светимость нашего Солнца.
Но львиная доля энергии погибающей звезды уносится в первые секунды после начала катастрофического коллапса в виде нейтрино-антинейтринного импульса, и большинство специалистов сейчас уверены в том, что по крайней мере два из существующих на Земле нейтринных детекторов откликнулись на этот импульс. Это произошло 23 февраля 1987 г. в 7 ч 35 мин всемирного времени в Японии на установке KAMIOKANDA-II и в США на установке 1MB. Детекторы представляют собой емкости, содержащие несколько тысяч тонн очищенной воды, помещенные глубоко под поверхностью Земли с целью уменьшения фона, обусловленного космическими лучами.
Возможно, что пришедшие от Сверхновой 1987 А нейтрино были зарегистрированы и на Баксанском детекторе в горах Кавказа. Здесь всплеск состоял из пяти импульсов за 9 с. Однако их временная шкала не была согласована с точным временем. Масса жидкого сцинтиллятора, из которого состоит Баксанский детектор, на порядок меньше; имитация подобного всплеска фоновыми событиями происходит примерно раз в двое суток, в то время как всплеск, зарегистрированный на установке KAMIOKANDA-II, в предположении его фонового Происхождения, может случиться не чаще, чем одни раз в 100 тыс. лет. Интересно отметить, что эксперт ментальные установки в Японии и США, столь эффективно откликнувшиеся на нейтринный импульс от Сверхновой 1987 А, были построены главным об-разом с целью зарегистрировать возможный распад протонов, который предсказывали некоторые теории из физики элементарных частиц. Распад обнаружен не был (верхний предел на время жизни протона порядка 1033 лет), а вот для нейтринной астрономии они оказались как нельзя кстати.
Масса жидкого сцинтиллятора у детектора под Монбланом составляет лишь 90 т, однако он не является уменьшенной копией более крупных установок в Японии и США. Используя общий принцип регистрации нейтрино, они обладают различными пороговыми энергиями. Нейтрино может быть зарегистрировано только с энергией больше некоторого значения. Самый низкий порог (
7 МэВ) имеет детектор под Монбланом, и пять нейтрино, зарегистрированных этим детектором, обладают относительно низкой энергией: 7-11 МэВ. Самый высокий порог (
Казалось бы, на этом можно поставить точку в истории начала нейтринной физики звезд, но. уже существуют модели с более сложным сценарием коллапса, которые предсказывают две нейтринные волны от Сверхновой. Одна из них была предложена итальянскими учеными Л. Стеллой и А. Тривсом и состоит в следующем. Не исключено, что ядро исходной звезды, подвергшейся коллапсу, обладало большим моментом количества движения. Тогда существует возможность, что во время коллапса сформировалась не одна нейтронная звезда, а две, или же нейтронная звезда в паре с черной дырой, которые на некоторое время образовали тесную двойную систему с орбитальным периодом обращения компаньонов около 0,2 с. Из-за гравитационно-волнового излучения компаньоны, быстро обращаясь один относительно другого, начнут сближаться и спустя несколько часов сольются, формируя одну общую черную дыру.
В такой модели следует ожидать два нейтринных импульса: один в момент формирования ультратесной двойной системы, второй-в момент ее разрушения приливными силами. Эти импульсы могли бы существенно различаться по своим энергетическим характеристикам. Естественно, что в такой модели следует ожидать и потока гравитационных волн, который особенно велик в момент разрушения двойной системы. К сожалению, существующие ныне детекторы гравитационно-волнового излучения еще не в состоянии зарегистрировать этот поток на расстоянии Большого Магелланова Облака. Что же было на самом деле? Многое прояснится со временем, когда оболочка разлетающейся звезды станет прозрачной. Если в центре взрыва будет обнаружена нейтронная звезда, то восторжествует стандартная модель с одним нейтринным всплеском, если же черная дыра, то реальность окажется богаче.
Первая регистрация нейтрино от источника за пределами нашей Галактики означает, между прочим, что вспышка Сверхновой в нашей Галактике теперь уже не будет пропущена, будь она вовсе невидима в оптическом диапазоне- Такая регистрация позволяет сказать кое-что и о самих нейтрино. Недостаток солнечных нейтрино теперь нельзя объяснить тем, например, что они распадаются за время 8-минутного пути, ибо нейтрино от Сверхновой 1987 А благополучно преодолели путь длиной 150000 лет. Поскольку более энергичные частицы с массой покоя, отличной от нуля, движутся быстрее, чем менее энергичные с той же массой покоя, данные о нейтрино от Сверхновой 1987 А позволяют оценить верхний предел для массы покоя нейтрино: согласно расчетам известных зарубежных ученых Джона Бакала и Шел-дона Глэшоу этот предел составляет около 10 эВ.
Гибель массивной звезды в результате вспышки ее как сверхновой является блистательным торжеством теории звездной эволюции. Оставшийся в результате вспышки сверхплотный объект, о существовании которого свидетельствует всплеск нейтринного излучения, доказывает, что сверхплотное состояние-конец, а не начало звездной эволюции. Каков именно этот объект, какие поправки в теорию еще придется внести, покажет время.
Журнал
В журнале Astronomy and Astrophysics опубликовано исследование ученых останков сверхновой SN 1987A. Новые наблюдения позволили международной команде астрономов впервые составить подробную трёхмерную картину центральной части разлетающегося облака материала. Коротко работа описана в пресс-релизе Европейской южной обсерватории (ESO).
Видео, показывающее местоположение SN 1987A и реконструкцию происходящих процессов, выполненную художником.
Астрономы из Великобритании, Германии и Швеции провели длительные наблюдения сверхновой SN 1987A и оценили пространственную асимметрию выброса вещества и скорость движения последнего.
Сверхновая SN 1987A вспыхнула в туманности Тарантула в Большом Магеллановом Облаке — карликовой галактике, являющейся спутником Млечного Пути. Она является одной из самых известных сверхновых, свет от ее взрыва достиг Земли в 1987 году. И так как она расположена относительно недалеко (в 170 тысячах световых лет от Земли), астрономы могут изучить происходящие в ней процессы в деталях.
На примере SN 1987A впервые было показано, что внутренние оболочки звезды, коллапс которых и приводит ко взрыву, испускают в ходе этого процесса поток быстрых частиц-нейтрино.
Используя архивы, где хранились снимки звезды до взрыва, ученые зафиксировали некоторые возможные признаки надвигающейся катастрофы. Было показано образование сверхновой радиоактивных элементов и другие интересные особенности.
Учёным известна масса предшественника сверхновой — 18 солнечных — и общие массы различных элементов и радиоактивных изотопов, выброшенных взрывом. При исследовании SN 1987A были получены и первые экспериментальные свидетельства того, что взрывы звёзд асимметричны.
Если ранее для «получения» сверхновой в объёме учёные использовали виртуальные модели абстрактных звёзд, то теперь они сумели выстроить образ подлинного события. SN 1987A наблюдалась в 1987 году, причём она была видна невооружённым глазом. Это была самая яркая и близкая сверхновая за 383 года.
В новой работе рассматриваются результаты наблюдений, выполненных в октябре и ноябре 2005 года (через 6 816, 6 824, 6 825, 6 839 и 6 843 дня после взрыва) с помощью спектрографа SINFONI «Очень большого телескопа». SINFONI работает в ближнем ИК-диапазоне на длинах волн 1,1–2,45 мкм, и для изучения структуры вещества SN 1987A были выбраны спектральные линии нейтрального кремния и однократно ионизованного железа (? = 1,64 мкм) и нейтрального гелия (? = 2,058 мкм).
Сверху показан снятый авторами спектр, совмещённый с модельным. Снизу дана расшифровка компонентов модели: синяя, красная, жёлтая и голубая линии соответствуют нейтральным гелию [He I], кремнию [Si I], кальцию [Ca I] и железу [Fe I]. Зелёным отмечено однократно ионизованное железо [Fe II]. (Иллюстрация из журнала Astronomy & Astrophysics.)
Как гласит пресс-релиз ESO, первый материал, выброшенный при взрыве, развил скорость в 100 миллионов километров в час. Но даже ему потребовалось 10 лет, чтобы достичь кольца из газа и пыли, ранее сброшенного умирающей звездой. Снимки показали и вторую волну, перемещающуюся в десять раз медленнее и нагревающуюся за счёт радиоактивных элементов, созданных в результате гибели голубого сверхгиганта.
Реконструкция происходящих процессов в SN 1987A, выполненная художником.
Полученные данные свидетельствуют о том, что «облако» выброшенного вещества имеет неправильную форму. Его внешние слои движутся со скоростью около 30 000 км/с, что примерно соответствует десятой части скорости света. Внутренние слои до сих пор разогреваются процессами радиоактивного распада (преимущественно позитронами от распадов изотопа 44 Ti) и перемещаются приблизительно в десять раз медленнее.
Предпочтительное направление взрыва не вполне совпадает с тем, что предсказывалось на основе предыдущих наблюдений за кольцами разлетающегося материала, — добавляет один из авторов исследования Карина Кьер (Karina Kj?r) из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University Belfast).
Но в целом такая асимметрия в процессе гибели крупных звёзд как результат крупномасштабных неустойчивостей предсказывалась в численном моделировании. Теперь же впервые она подтверждена прямым наблюдением. Такие результаты вполне соответствуют предсказаниям современных компьютерных моделей взрывов сверхновых.
Получив трехмерное изображение взрыва сверхновой, европейские астрономы уже спешат с выводами. Выполненная художником реконструкция, наконец, показала в объёме различные элементы звезды: два внешних кольца, одно внутреннее и деформированный материал, расположенный внутри.
Так почему же эти космические объекты интересны ученым? Сверхновыми называют звезды на последней стадии их эволюции — те самые, которые, умирая, взрываются чрезвычайно яркой вспышкой. Именно в процессе горения таких звёзд образуется большинство тяжелых химических элементов, из которых состоит и планета Земля. Вот почему европейские астрономы, за плечами которых не одно громкое открытие — например, именно они подтвердили, что в центре нашей галактики существует чёрная дыра, — с такой надеждой говорят о своем последнем исследовании.
Подобные наблюдения за небесными телами позволят лучше изучить удаленные галактики, а также понять, как развивалась Вселенная.