Млечный путь «показал» свою сверхновую

Астрофизик Стивен Рейнольдс и соавторы открыли самую молодую из известных сверхновых в нашей Галактике. Об этом открытии MK.RU рассказал сам доктор Рейнольдс, а российские астрономы пояснили читателям MK.RU суть этой астрономической сенсации.

Западные астрономы заявили об обнаружении в нашей галактике Млечный Путь самой молодой сверхновой, вспышка которой случилась 130-140 лет назад. С такой информацией выступили авторы открытия из университетов Северной Каролины и Кембриджа.

Увидеть саму вспышку этой сверхновой (вернее ее остатков. – Д.А.) в созвездии Стрельца астрономам раньше не удавалось, поскольку в оптическом световом диапазоне она «так и не проявилась». Сам астрообъект G1.9+0.3 был открыт более двадцати лет назад, и лишь теперь астрофизики провели исследование данного объекта в рентгеновском и радиодиапазоне, а также сравнили изображения разлетающегося во все стороны облака, оставшегося на месте этой сверхновой. Скорость расширения остатков оказалась беспрецедентной – свыше 15 тысяч км/сек.

Скорее всего, отмечают иностранные ученые, данная сверхновая относится к типу Ia. Белый карлик в двойной системе «перекачивал» вещество с соседней звезды и, достигнув некой "критической массы", наконец "взорвался".

Обнаруженный остаток сверхновой скрывался от наблюдателей на расстоянии тысячи световых лет от самого центра нашей Галактики за плотной завесой космического газа и пыли. Стоит сразу же отметить, что именно наличие в Галактике многочисленных газопылевых завес и принято считать главной причиной того, что непосредственно зафиксировать вспышки сверхновых до недавнего времени удавалось реже, чем полагалось бы в соответствии с расчетами. Разглядеть же остатки G1.9+0.3 на искончании XX века удалось лишь при помощи модернизированных телескопов, работающих в рентгеновском и радиодиапазонах: открытие было сделано благодаря орбитальной рентгеновской обсерватории Chandra и радиотелескопу Very Large Array, находящимися в ведении NASA.

Самая молодая взорвавшаяся звезда, как надеются астрономы, поможет им понять, почему так мало остатков сверхновых в нашей Галактике и откуда берется сырье для формирования планет и, наконец, самой Жизни.

– Многие из нас, – рассказал MK.RU один из авторов данного открытия американский астрофизик Стивен Рейнольдс, – искали остатки сверхновой много лет – с тех самых пор как всем стало ясно, что в нашей Галактике сверхновых намного меньше, чем в аналогичных спиральных галактиках. Основная проблема в том, чтобы понять, каков возраст остатка сверхновой. Английский радиоастроном Дейв Грин нашел в 1984 году G1.9+0.3 по программе обзора компактных радиоисточников. Ему это было нужно, чтобы увидеть, какой из них может иметь кольцевую структуру. И поэтому они могли быть, вероятно, остатками сверхновых. В то время он заподозрил, что G1.9+0.3 был молодым остатком, поскольку у него небольшой размер. Однако радионаблюдения не дали больше информации, чем рентген...

...На самом деле, Рейнольдс здесь лукавит, заметил российский специалист по сверхновым Николай Чугай. Повторные радионаблюдения, которые были проведены одновременно с рентгеновскими, дают как раз то же самое увеличение радиуса. Поэтому в авторитетном "Астрофизикал джорнал" и появились следующие две статьи одновременно.

– Рентгеновское наблюдение в сочетании с радионаблюдением могут лучше оценить возраст, – объяснил MK.RU  доктор Рейнольдс. – Я и мои коллеги начали изучение компактного радиоостатка для того, чтобы измерить изменения. Раньше рентгеновские телескопы не могли наблюдать остаток достаточно хорошо, так как он маленький и его излучение сильно поглощяется. В итоге понадобилась рентгеновская космическая обсерватория НАСА Чандра.

Кроме того, в нашем продолжающемся проекте мы нашли другие достаточно молодые остатки, например, G15.9+0.2. Нам удалось показать, что он имеет возраст более двух тысяч лет. Но свидетельства в поддержку этого скорее технические, нежели косвенные.

Нам повезло с G1.9+0.3, так как мы установили возраст весьма простыми аргументами: остаток со временем стал значительно больше. Если бы мы имели «Чандру» в 1986 году и наблюдали G1.9+0.3 тогда, мы бы не увидели расширения и были бы неспособны установить возраст.

Лично я убежден, что открытый остаток сверхновой дает нам значительно больше новой информации по вопросу возникновения космических лучей в очень быстрых ударных волнах, поскольку G1.9+0.3 имеет наиболее высокоскоростные ударные волны, когда-либо наблюдавшиеся в остатках сверхновых. Поярчение в радиодиапазоне в этом отношении мы будем изучать более детально на протяжении будущих лет, чтобы увидеть какие-то изменения. Более же длительные рентгеновские наблюдения могут показать свидетельства о том, какого типа эта сверхновая была и какова среда (ее окружение), в которой она взорвалась (речь идет о газе, о веществе. – Д.А.), подчеркнул в интервью MK.RU Стивен Рейнольдс. 

Пресс-релиз (на английском языке).

 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

ПОЯСНЕНИЯ:

Николай Чугай, специалист по сверхновым из Института Астрономии РАН (Москва):

В этом случае мы видим не сверхновую, а ее остаток. Последний раз вспышка сверхновой в нашей Галактике наблюдалась в 1604 году. Так называемая сверхновая Кеплера. Вскоре после Второй мировой войны обнаружили остаток сверхновой в Кассиопее, которая вспыхнула в середине XVIII века. Однако ее не видели. Возраст ее – то есть время вспышки – определили на основании изучения расширения этого остатка. Это, скажем, как если вы видите расширяющееся облако – при получении моментальных снимков взрыва. Мы можем видеть, как это облако расширяется и мы можем, экстраполируя назад, восстановить момент взрыва. Так и здесь. Только тут масштабы несколько иные, чем при взрыве в воздухе, скажем, какого-нибудь снаряда.  

В данном случае это тоже остаток сверхновой звезды и мы смотрим на то, как он расширяется. Таким образом, мы имеем возможность определить время, когда этот взрыв произошел. Один раз эту процедуру мы проделали с остатком сверхновой в Кассиопее. А сейчас мы видим такого же рода остаток, то есть расширяющуюся оболочку взорвавшейся звезды. Предположительно, это недалеко от центра Галактики, поскольку там идет интенсивное звездообразование. 

Наши разумные представления подсказывают, что раз в столетие должно случаться три вспышки сверхновых. Однако последнюю мы видели в 1604 году, то есть за четыре столетия мы не видели  ничего, кроме «Кассиопеи», которую мы, опять-таки, тоже не видели. 

Предполагается, что мы не видим сверхновых, потому что они вспыхивают далеко и свет их поглощен пылью. А обнаружить их трудно уже после вспышки, потому что их радиоизлучение маскируется на фоне яркого излучения Галактики и других источников радиоизлучения. То есть, если они вспыхивают в плоскости Галактики, где мы видим много источников (общее излучение Галактики очень яркое. – Д.А.),  и увидеть среди них источники сверхновых очень трудно, так как они не отличаются по явным признакам. Надо специально изучать каждый источник, а такой цели люди обычно не ставят, потому что результат этого, грубо говоря, может быть очень незначительный. 

В данном же случае повезло – один из источников оказался очень яркий. Его изучили и еще дважды пронаблюдали, и в результате сравнения радиоизлучения, которое получено, скажем, двадцать лет тому назад, и современного рентгеновского изображения, установили, что этот источник просто расширяется с большой скоростью. 

Полученная западными учеными информация подтверждает наши знания о том, что сверхновые должны вспыхивать. И что мы, опять-таки, их не видим. Однако это «никак не спасает нас от пересмотра наших представлений об эволюции звезд», потому как, чтобы спасти ситуацию, мы должны обнаружить 12 штук таких звезд, мы же видим всего одну. Но мы не видим их по вышеуказанной причине. Хотя может и увидим их со временем, если проведем детальное картирование всех источников с помощью инструментов с высокой чувствительностью. Но поскольку это не такая уж и злободневная проблема, то обычно на это не тратят усилий. 

                                                                           *** 

Андрей Быков, астроном из физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН  (Санкт-Петербург):

В отечественной литературе приняты стандартные термины: сверхновая звезда и остаток сверхновой. Сверхновые звезды являются  главными источниками основных химических элементов (таких как углерод, кислород, неон, кремний, железо и др.) во Вселенной. Они являются самыми яркими источниками электромагнитного излучения (света) и мощными источниками нейтрино. Поэтому интерес к этим объектам огромный.

Согласно существующим представлениям, в среднем, мы должны наблюдать вспышку сверхновой в нашей Галактике чаще, чем один раз в сто лет. Однако после 1680 года, т.е. более 300 лет, не было достоверных наблюдательных свидетельств о вспышках сверхновых в Галактике (зато они наблюдаются очень часто в других галактиках).

Стив Рейнольдс и его соавторы открыли в рентгеновских лучах объект, который, вероятно, является остатком сверхновой G1.9+0.3. Эта сверхновая, согласно их работе, вспыхнула примерно 140 лет назад в области нашей Галактики, где все видимое излучение очень сильно поглощается (направление на созвездие Стрельца), но в рентгеновских лучах эта область хорошо видна. Это, безусловно, важный результат, приближающий нас к пониманию процессов, лежащих в основе вспышек сверхновых и их статистики.