С больших и старых звезд сняли вину за нобелевские сверхновые

Американские астрономы уточнили процесс формирования сверхновой типа Ia. Статья ученых появилась в журнале The Astrophysical Journal Letters, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте NASA.

Согласно современным представлениям, сверхновые типа Ia образуются в результате набора белым карликом критической массы. Механизм этого процесса, однако, до сих пор неясен. По одной из версий, карлик ворует материю в двойной системе у массивного компаньона (это основная гипотеза на данный момент), а по другой, достижение критической массы происходит в результате столкновения двух белых карликов.

В рамках новой работы ученые пытались сначала оценить массу компаньона карлика в первом сценарии развития событий. Моделирование показывает, что в случае крупной звезды-компаньона - например, красного или голубого гиганта - или достаточно старой звезды средней массы в системе должно накапливаться большое количество свободной материи, которую карлик украл, но не успел "съесть".

Как следствие, во время взрыва сверхновой, ударная волна, проходя через эту массу, должна вызывать свечение в рентгеновском диапазоне. Исследователи проанализировали данные о 53 сверхновых, собранные космической рентгеновской обсерваторией Swift, и не смогли обнаружить источники рентгеновского излучения ассоциированные с описанным сценарием.

Аналогичным образом проанализировав столкновение пары белых карликов, ученые пришли к выводу, что ни одна из 53 сверхновых не была результатом этого процесса. Отсюда исследователи заключили, что, скорее всего, взрывы сверхновых типа Ia происходят в двойных системах, состоящих из белого карлика и относительно небольшой звезды-компаньона.

Практически одновременно с американскими астрономами на сайте препринтов arXiv.org появилось сразу две работы, в которых делаются аналогичные выводы (1 и 2). В этих работах объектом исследования выступала сверхновая SN2011fe. Она была зарегистрирована в конце августа 2011 года Паломарской обсерватории. Взрыв произошел в системе на расстоянии 21 миллиона световых лет от Земли в созвездии Большой Медведицы.

Сверхновые типа Ia используются для оценки космических расстояний. Дело в том, что взрыв белого карлика происходит при достижении некоторой конкретной массы, известной как предел Чандрасекара. Таким образом, кривая блеска сверхновой всегда одинакова и известна, а расстояние можно определить по видимой звездной величине объекта. В 90-х годах прошлого века таким образом было открыто ускоренное расширение Вселенной - за это американцам Солу Перлмуттеру и Адаму Рису и австралийцу Брайану Шмидту в 2011 году была вручена Нобелевская премия по физике.