Chandra раскрывает тайны последних часов жизни сверхновой Кассиопея A
Около 11 300 лет назад массивная звезда оказалась на краю гибели. Она пульсировала, выбрасывая внешние слои в космос, и в итоге взорвалась как сверхновая. Её остаток, известный как Кассиопея A (Cas A), стал одним из самых изученных объектов такого типа. Новые наблюдения рентгеновского телескопа Chandra раскрывают детали последних мгновений жизни звезды.
Прародительская звезда Cas A имела массу от 15 до 20 солнечных, хотя некоторые оценки достигают 30 солнечных. Скорее всего, это был красный сверхгигант, но до сих пор ведутся споры о её эволюции. Некоторые астрофизики предполагают, что это могла быть звезда Вольфа-Райе.
Так или иначе, звезда завершила жизнь взрывом сверхновой с коллапсом ядра. Когда в её недрах сформировалось железное ядро, гравитация победила, и произошёл катастрофический взрыв. Свет от этого события достиг Земли около 1660-х годов.
Исторических записей о наблюдении вспышки не сохранилось, но современные астрономы детально изучили Cas A в разных диапазонах электромагнитного спектра.
Новое исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal описывает открытия Chandra. Работа носит название «Неоднородное смешение вещества в последние часы перед взрывом сверхновой Кассиопея A». Её ведущий автор — Тосики Сато из Университета Мэйдзи (Япония).
«Каждый раз, углубляясь в данные Chandra о Cas A, мы обнаруживаем что-то новое, — говорит Сато в пресс-релизе. — Теперь, объединив рентгеновские данные с компьютерным моделированием, мы нашли нечто удивительное».
Одна из сложностей в изучении сверхновых — их вспышки становятся началом наблюдений, а процессы, предшествующие взрыву, остаются скрытыми. Однако данные Chandra позволили заглянуть внутрь звезды в её последние часы.
«Часть внутреннего слоя, богатого кремнием, переместилась наружу и смешалась с соседним слоем, содержащим неон, — объясняет соавтор Кай Мацунага из Университета Киото. — Это было насильственное событие, разрушившее границу между слоями».
Результатом стало неоднородное смешение элементов: области, обогащённые кремнием и неоном, образовали «мозаику». Это явление, называемое «слиянием оболочек», происходит в финальные мгновения жизни звезды. Кислородная оболочка поглощает внешние углеродные и неоновые слои, вызывая интенсивное горение и асимметрию взрыва.
Это открытие бросает вызов традиционным представлениям о симметричности сверхновых. Асимметрия могла сыграть роль в «кике» — резком ускорении нейтронной звезды, оставшейся после взрыва. Более того, турбулентность в последние часы жизни звезды, возможно, сама запустила процесс коллапса.
«Слияние оболочек не только меняет судьбу звезды, но и создаёт асимметричный взрыв, — заключает соавтор Хироюки Утида. — Теперь мы лучше понимаем, как рождаются нейтронные звёзды и почему они движутся с огромными скоростями».
Это исследование открывает новую главу в изучении сверхновых. Учёные планируют использовать аналогичные методы для анализа других остатков, таких как Крабовидная туманность и Сверхновая Кеплера. Кроме того, предстоящие миссии,比如 рентгеновский телескоп XRISM, позволят получить ещё более детальные данные о распределении элементов. Возможно, в будущем астрофизики смогут реконструировать «последний вздох» звезды с точностью до минут, пролив свет на загадки рождения тяжёлых элементов и нейтронных звёзд.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
