Астрономы впервые смогли заглянуть в недра Сверхновой перед самым ее взрывом (фото)

25.02.2014 11:31

Это эпохальное событие было одной из важнейших задач орбитального рентгеновского телескопа NuStar (NASA), запущенного в июне 2012 года для изучения Вселенной в самом жестком диапазоне излучения.

Команде NuSTAR удалось составить первую карту распределения титана, выброшенного из ядра звезды, вспышку которой человечество увидело в 1671 году. После вспышки на месте звезды мы видим прекрасную туманность, которая называется Кассиопея А (Cas A). Результат работы команда представила в вышедшем на прошлой неделе выпуске журнале Nature.

Остаток Сверхновой Кассиопея A удален от Земли на 11 тысяч световых лет. Энергия, выделяющаяся при коллапсе звезды, срывает ее внешние слои звезды, и обломки взрыва удаляются от центра взрыва со скоростью 5000 километров в секунду. За 343 года с момента вспышки остатки звезды разлетелись приблизительно на 10 световых лет в поперечнике и фактически создали увеличенную картину взрыва.

Кассиопею A фотографировали очень много раз в видимом, инфракрасном и мягком рентгеновском диапазонах спектра, но на этих снимках видно только, как оболочка звезды сталкивается с окружающим газом и пылью, нагревая их. С помощью NuSTAR ученые составили первую в истории карту распределения высокоэнергичного рентгеновского излучения, связанного с веществом, формирующемся в ядре звезды в момент взрыва – радиоактивного изотопа титан-44. По словам Стивена Боггса, профессора Калифорнийский университет в Беркли, ученые, работающие в астрофизике высоких энергий, о такой карте мечтали, как о святом Граале. Теперь можно разобраться в фундаментальной физике термоядерного синтеза в самом центре Сверхновой.

Сверхновые во время вспышки производят и выбрасывать в космос большое количество тяжелых элементов, которые имеют важное значение для жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Результаты команды NuStar впервые дают прямую информацию о самой центральной части фактически в момент коллапса. Боггс пояснил, что новая информация поможет астрономам построить трехмерные компьютерные модели взрывающихся звезд, и в конце концов понять некоторые загадочных особенности оболочек, таких, как выбросы вещества – джеты. Предыдущие наблюдения Кассиопеи А, выполненные космическим рентгеновским телескопом Чандра показали в этом остатке Сверхновой именно такие загадочные джеты, состоящие из кремния.

Интересно, что распределение титана не совпадает с распределением железа. Железо и титан по теории образуются в одном и том же месте звезды, так что их распределение в оболочке должно быть одинаковым. Ученые предполагают, что в остатке присутствует и холодное железо, которое не излучает в рентгеновском диапазоне. Если же это не подтвердится, то теорию придется пересматривать.

NuSTAR проводит наблюдение распределения изотопа титан-44 и в других остатках взрывов Сверхновых. Эти остатки должны располагаться достаточно близко к Земле, чтобы можно было различить структуру оболочки и быть молодыми, чтобы титан-44 с его 60-летним периодом полураспада оставался в количестве, достаточном для регистрации. Продолжение работы позволит разобраться, связано ли распределение титана и железа у типичной Сверхновой.

Это интересно: Мощные вспышки на Солнце