Астрономы вычислили вероятность взрыва разных видов сверхновых типа Ia

26 сентября 2012 года

Европейские физики изучили природу нескольких хорошо известных сверхновых типа Ia и выяснили, что самый редкий тип таких вспышек, возникающий в системах из белого карлика и красного гиганта, происходит менее чем в 20% случаев взрывов "нобелевских сверхновых", и опубликовали свои выводы в статье в журнале Nature.

Так называемые сверхновые типа Ia возникают из белых карликов - старых "выгоревших" звезд небольшой массы, лишенных собственных источников энергии. Они вспыхивают в двойных звездных системах, состоящих из двух белых карликов или белого карлика и красного гиганта. В первом случае сверхновая взрывается при слиянии карликов, а во втором - в результате накопления материи гиганта на поверхности меньшего светила.

Сверхновые первого типа взрываются с примерно одинаковой яркостью из-за физических процессов, управляющих их развитием. Это свойство Сол Перлмуттер, Адам Райсс и Брайан Шмидт использовали для демонстрации ускоряющегося расширения Вселенной, за что они получили Нобелевскую премию 2011 года по физике.

"КОРНИ" СВЕРХНОВЫХ

Группа астрономов под руководством Хоная Эрнандеса (Jonay Hernandez) из Института астрофизики Канарских островов в городе Ла-Лагуна (Испания) изучала останки давно известных и хорошо изученных сверхновых типа Ia - сверхновой Тихо (SN1572), сверхновой Кеплера (SN1604), "древнекитайской" сверхновой SN185 в созвездии Центавра и "средневековой" SN1006 в созвездии Волка.

Как отмечают исследователи, происхождение и природа первых трех объектов не представляет тайны для астрономов - сверхновая Тихо скорее всего возникла в результате взрыва белого карлика и красного гиганта, а сверхновые 1604 и 185 годов - в результате слияния двух белых карликов.

Эрнандес и его коллеги попытались выяснить природу "средневековой" сверхновой, изучив ее окрестности в поисках останков звезды-компаньона. SN1006 расположена относительно близко к Земле - она удалена от нас на расстояние в 7 тысяч световых лет, что позволяет изучать ее при помощи наземных и орбитальных телескопов.

Астрономы проанализировали спектр звезд в районе туманности, возникшей после взрыва сверхновой, пытаясь найти светила со значительными запасами железа и связанных с ним элементов.

ЖЕЛЕЗНЫЕ "СЛЕДЫ" СВЕРХНОВОЙ

Как объясняют исследователи, при взрыве сверхновой кислород и углерод в ядре белого карлика вступают в серию термоядерных реакций, конечным продуктом которых являются железо и другие "тяжелые" элементы. Красный гигант или звезда главной последовательности, у которой карлик "воровал" материю до своей кончины, должны были захватить существенную часть продуктов взрыва, что отразится в их спектре.

Оказалось, что ни одна звезда в окрестностях SN1006 не содержала в себе достаточное количества железа, никеля и других элементов "железного" ряда, для признания ее в качестве "прародителя" сверхновой. Кроме того, все звезды в окрестностях "средневековой" сверхновой вращались вокруг своей оси относительно медленно, тогда как выжившие "жертвы" белых карликов должны вращаться очень быстро.

Таким образом, сверхновая SN1006 должна была возникнуть в результате слияния белых карликов. Добавление этой сверхновой в число "обычных" представителей типа Ia позволило Эрнандесу и его коллегам уточнить то, насколько часто встречаются вспышки, возникшие в системах из белого карлика и красного гиганта.

По их расчетам, их число не превышает 20% от общего количества сверхновых типа Ia. Это подтверждает, что такие сверхновые являются астрономической редкостью.