Учёные воссоздали неуловимую временную звезду
На этих изображениях показаны две ударные области остатка SNR 1181. Ярко-белый цвет в центре — это белый карлик. Автор: 2024 T. Ko, H. Suzuki, K. Kashiyama et al./ The Astrophysical Journal
Впервые удалось объяснить загадочный остаток редкого типа сверхновой, зарегистрированной в 1181 году. Две звезды-белые карлики столкнулись, образовав временную «звезду-гостя», которая теперь называется сверхновой (SN) 1181 и зафиксирована в исторических документах в Японии и других странах Азии. Однако после того, как звезда потускнела, ее местоположение и структура оставались загадкой, пока команда не определила ее местоположение в 2021 году.
The Astrophysical Journal (с англ. — «Астрофизический Журнал», сокр. ApJ, Astrophys. J.) — научный журнал, издаваемый в США, в котором публикуются статьи по астрофизике и астрономии. Основан в 1895 году астрономами Джорджем Хейлом и Джеймсом Килером. Википедия
Это открытие улучшает наше понимание разнообразия взрывов сверхновых и подчеркивает преимущества междисциплинарных исследований, объединяющих историю с современной астрономией, что позволяет делать новые открытия о нашей галактике.
На дворе 1181 год, недавно в Японии началась война Гэмпэй (1180–1185 гг.). Это приведет к переходу политической власти от аристократических семей к новому военному сёгунату, который обосноватся в прибрежном городе Камакура недалеко от современного Токио.
Запись об этом бурном периоде была составлена в формате дневника в «Адзума Кагами». Он вел хронику не только жизни людей и ключевых событий (с разной точностью), но и других ежедневных наблюдений, включая появление новой звезды.
«В исторических записях Японии, Китая и Кореи имеется множество упоминаний об этой временной приглашенной звезде. На пике яркость звезды была сравнима с яркостью Сатурна. Она оставалась видимой невооруженным глазом около 180 дней, пока постепенно не потускнела. Остатки взрыва SN 1181 сейчас очень старые, поэтому их трудно найти», — объяснил ведущий автор Такатоши Ко, докторант факультета астрономии Токийского университета.
Бе́лые ка́рлики — звёзды, состоящие из электронно-ядерной плазмы, лишённые источников термоядерной энергии и светящиеся благодаря своей тепловой энергии, постепенно остывая в течение миллиардов лет.
Ближайший известный белый карлик — Сириус B, находящийся на расстоянии в 8,6 световых лет. Предполагается, что среди ста ближайших к Солнцу звёздных систем белыми карликами являются восемь звёзд. В настоящее время белые карлики составляют, по разным оценкам, от 3 до 10 % звёздного населения нашей галактики (неопределённость оценки обусловлена трудностью наблюдения удалённых белых карликов из-за их малой светимости). Википедия
На этой иллюстрации показана эволюция остатка SNR 1181: от его создания в результате слияния углеродно-кислородного белого карлика и кислородно-неонового белого карлика до образования двух его ударных областей. Автор: 2024 T. Ko
Из-за своей редкой природы и расположения в нашей галактике SNR 1181 стала предметом многочисленных наблюдательных исследований. Это позволило предположить, что SNR 1181 состоит из двух ударных областей: внешней и внутренней. В этом новом исследовании исследовательская группа проанализировала последние рентгеновские данные, чтобы построить теоретическую компьютерную модель для объяснения этих наблюдений и воссоздать ранее необъяснимую структуру остатка сверхновой.
Основная проблема заключалась в том, что, согласно общепринятому пониманию, при таком столкновении двух белых карликов они должны взорваться и исчезнуть. Однако в результате этого слияния остался белый карлик. Ожидалось, что вращающийся белый карлик создаст звездный ветер (быстрый поток частиц) сразу после своего образования. Однако исследователи обнаружили нечто иное.
«Если бы ветер начал дуть сразу после образования SNR 1181, мы не смогли бы воспроизвести наблюдаемый размер внутренней ударной области», — сказал Ко.
«Однако, рассматривая время начала ветра как переменное, нам удалось точно объяснить все наблюдаемые особенности SNR 1181 и разгадать загадочные свойства этого высокоскоростного ветра. Мы также смогли одновременно отслеживать эволюцию во времени каждого толчка. регионе, используя численные расчеты».
Команда была очень удивлена, обнаружив, что, по их расчетам, ветер мог начать дуть совсем недавно, в течение последних 20–30 лет. Они предполагают, что это может указывать на то, что белый карлик снова начал гореть, возможно, из-за того, что часть вещества, выброшенного в результате взрыва, свидетелем которого стал 1181 год, упала обратно на его поверхность, увеличивая его плотность и температуру сверх порогового значения для возобновления горения.
Чтобы проверить свою компьютерную модель, команда сейчас готовится к дальнейшему наблюдению SNR 1181 с использованием радиотелескопа Very Large Array (VLA), расположенного в центральном штате Нью-Мексико в США, и телескопа Subaru класса 8,2 метра в американском штате Гавайи..
«Способность определять возраст остатков сверхновых или яркость во время их взрыва с помощью археологических данных является редким и бесценным достижением для современной астрономии», — сказал Ко. «Такие междисциплинарные исследования одновременно интересны и подчеркивают огромный потенциал объединения различных областей для раскрытия новых аспектов астрономических явлений».
Больше информации: Takatoshi Ko et al, A dynamical model for IRAS 00500+6713: the remnant of a type Iax supernova SN 1181 hosting a double degenerate merger product WD J005311, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad4d99
Источник: University of Tokyo
0 комментариев