Впервые в истории в галактике NGC 7424 у сверхновой обнаружен компаньон, переживший взрыв главной звезды

Семнадцать лет назад астрономы стали свидетелями вспышки сверхновой звезды в галактике NGC 7424, расположившейся на расстоянии 40 миллионов световых лет от нас в созвездии Журавль. Теперь же, в исчезающем послесвечении того взрыва, космический телескоп «Хаббл» сумел запечатлеть первое изображение пережившего взрыв компаньона этой звезды. Полученная информация является наиболее убедительным подтверждением того, что некоторые взрывы сверхновых могут происходить в двойных звёздных системах.

«Мы знаем, что большинство крупных звёзд находится в бинарных системах. Многие компаньоны в этих парах взаимодействуют друг с другом, передавая газ от одной звезды к другой, но происходит это только тогда, когда их орбиты приблизятся на достаточное расстояние», — Стюарт Райдер из Австралийской астрономической обсерватории в Сиднее, ведущий автор исследования.

Наблюдаемый компаньон в галактике NGC 7424 на первый взгляд выглядит как невинный свидетель и жертва этого взрыва. Но, на самом деле, это не так. Именно этот компаньон звезды, взорвавшейся как сверхновая, откачал почти весь водород от своей соседки. В результате этого возникла ситуация, при которой нарушилась транспортировка энергии из ядра звезды к её атмосфере. За миллионы лет до того, как основная звезда системы стала сверхновой, её компаньон, благодаря своему «воровству», создал нестабильность, в результате которой главная звезда эпизодически выбрасывала оболочки водородного газа.

Взорвавшаяся сверхновая, названная как SN 2001ig, была классифицирована как IIb типа. Это означает, что её предшественник мог быть массивной звездой, который потерял большую часть своей водородной оболочки из-за взаимодействия с компаньоном в двойной звёздной системе. Именно этот тип сверхновой необычен тем, что большая часть водорода, но не вся, была израсходована ещё до взрыва. Впервые такая сверхновая была зарегистрирована в 1987 году.

Вопрос о том, как сверхновые без водородной оболочки теряют эти свои внешние слои, до сих пор остаётся открытым и не совсем ясен. Астрономы первоначально полагали, что в виде сверхновой этого типа взрывается одиночная звезда с очень сильными звёздными ветрами, которые успели выбросить внешние оболочки в космическое пространство. Проблема состояла в том, что, когда астрономы начали искать звёзды, после взрыва которых возникали сверхновые типа IIb они не смогли найти главную.

«Это было очень странно, потому что мы ожидали, что эти звёзды будут самыми яркими и самыми крупными звёздами-прародителями сверхновых. Кроме того, наблюдаемое нами число звёзд типа IIb уже сейчас стало больше предсказанного. Всё это подтолкнуло нас на то, чтобы выйти с предположением, многие подобные звёзды находились в бинарных системах малой массы, и мы намеревались доказать это», — Ори Фокс, член исследовательской команды из Института исследования космоса с помощью космического телескопа в Балтиморе.

Поиск второго компаньона после того, как произошёл взрыв сверхновой — непростая задача. Во-первых, эта сверхновая должна быть на достаточно близком расстоянии от Земли, чтобы телескоп «Хаббл» мог видеть такую тусклую звезду. Сверхновая SN 2001ig и её компаньон как раз лежат в этом пределе, хотя в таком диапазоне расстояний не найдено много сверхновых звёзд. Но, что ещё более важно — астрономы должны знать точное положение второй звезды, а сделать это можно только с помощью очень точных измерений.

Семнадцать лет назад астрономы засвидетельствовали сверхновую SN 2001ig в галактике NGC 7424. По мере уменьшения светимости сверхновой учёным удалось найти и запечатлеть звезду-компаньона сверхновой. Это является прямым доказательством того, что некоторые взрывы сверхновых происходят в двойных звёздных системах. Источник: NASA, ESA, S. Ryder (Australian Astronomical Observatory), and O. Fox (STScI)

В 2002 году, вскоре после взрыва SN 2001ig, учёные точно определили расположение сверхновой с помощью Очень Большого Телескопа (VLT), расположившегося в Европейской Южной Обсерватории в Чили. В 2004 году исследования продолжились с помощью телескопа Джемини-Юг, расположенного также в обсерватории в Чили. Именно это исследование показало первые намёки на присутствие выжившего второго компаньона.

Зная точные координаты, Райдер и его команда 12 лет спустя смогли направить на этот участок неба космический телескоп «Хаббл». К тому времени яркое свечение от взрыва сверхновой практически исчезло. Благодаря большому разрешению телескопа и его возможности работать в ультрафиолетовом диапазоне астрономы смогли найти и сфотографировать выжившего компаньона. Оказалось, что до взрыва сверхновой, эти две звезды вращались вокруг друг друга с периодичностью в один земной год. Когда основная звезда взорвалась, она оказала меньшее воздействие на своего компаньона, чем можно было предположить. А всё из-за того, что этот компаньон был укрыт оболочкой главной звезды, которая и приняла на себя основной удар взрыва.

В 2014 году Ори Фокс и его команда использовали «Хаббл» для того, чтобы обнаружить компаньона в другой сверхновой типа IIb под названием SN 1993J. Однако в этот раз им удалось запечатлеть лишь спектр, а не прямое изображение. Теперь может оказаться так, что у половины всех сверхновых типа IIb могут быть компаньоны, которые перетягивают к себе их внешние оболочки.

Исследователи поставили перед собой и новые цели — изучить сверхновые с полностью отсутствующей водородной оболочкой, ведь у описываемых здесь SN 2001ig и SN 1993J она отсутствовала лишь на 90 процентов. Эти безоболочечные сверхновые практические не взаимодействуют с газом в окружающем их межзвёздном пространстве, так как их внешние оболочки были потеряны задолго до взрыва. А без такого взаимодействия в виде ударной волны, последствия от этих сверхновых исчезают куда быстрее. Это означает, что для подтверждения информации о наличии или отсутствии компаньона астрономам придётся подождать лишь два или три года. В будущем специалисты планируют использовать космический телескоп «Уэбб», чтобы продолжить свои поиски.

Статья об этой работе была опубликована 28 марта 2018 марта в Astrophysical Journal.

По информации НАСА.

0

Автор публикации

не в сети 9 месяцев

Максим Коваленко

1
Комментарии: 0Публикации: 232Регистрация: 22-03-2018

Читайте также:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Авторизация
*
*
Войти с помощью: 
Генерация пароля