Уэбб обнаружил отложения пыли в двух сверхновых

Космический телескоп Джеймса Уэбба зафиксировал отложения пыли в двух сверхновых, но почему это так важно?

Астрономы, использующие знаменитый космический телескоп Джеймса Уэбба, добились значительных успехов в раскрытии происхождения пыли в древних галактиках. Наблюдение за двумя сверхновыми типа II, а именно Supernova 2004et (SN 2004et) и Supernova 2017eaw (SN 2017eaw), выявило большое количество пыли в их выбросах. Рассчитанная учеными масса подтверждает теорию о том, что сверхновые звезды сыграли решающую роль в передаче пыли ранней Вселенной.

Уэбб заметил отложения пыли в двух сверхновых

Пыль, важнейший строительный материал Вселенной для таких существ, как планеты, долгое время вызывала недоумение у астрономов. Когда пыль от умирающих звезд пронизывает пространство, она несет жизненно важные элементы, которые способствуют рождению последующих звезд и сопровождающих их планет. Первичный источник этой небесной пыли десятилетиями оставался загадкой, а сверхновые — взрывоопасный конец умирающих звезд — предполагались в качестве ключевых источников, сип мойка.

Обоснование роли сверхновых

«До сих пор прямых доказательств этого процесса было мало, наши возможности ограничивались лишь изучением скопления пыли в одной относительно близкой сверхновой, Сверхновой 1987A, расположенной на расстоянии 170 000 световых лет», — объяснила ведущий автор Мелисса Шахбанде из Университета Джона Хопкинса. Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд. «Обнаружение пыли в среднем инфракрасном диапазоне возможно только в том случае, если газ достаточно охладится, чтобы образовать пыль, и будет доступна достаточная чувствительность».

Для более далеких сверхновых, таких как SN 2004et и SN 2017eaw, расположенных в NGC 6946, примерно в 22 миллионах световых лет от нас, необходимая комбинация охвата длин волн и чувствительности доступна только с помощью MIRI Уэбба (инструмент среднего инфракрасного диапазона).

Прорыв в исследованиях пылеобразования

Последние наблюдения с помощью MIRI Уэбба представляют собой значительный скачок в понимании образования пыли при сверхновых. Этот прорыв произошел почти через десять лет после открытия новообразованной пыли в SN 1987A с помощью телескопа Atacama Large Millimeter/submmillimeter Array (ALMA).

Исследование дало удивительные результаты, помимо простого обнаружения пыли. Количество пыли, обнаруженное на ранних стадиях жизни сверхновой, было особенно поразительным. В SN 2004et исследователи обнаружили более 5000 земных масс пыли.

Джеймс Уэбб: неожиданные результаты обнаружения пыли

Ори Фокс, руководитель программы из Научного института космического телескопа, добавил: «Когда мы изучаем количество пыли в SN 2004et, оно соперничает с измерениями в SN 1987A, несмотря на ее относительно молодой возраст. Это самая большая масса пыли, обнаруженная в сверхновых со времен SN 1987A».

Выживание пыли после взрыва сверхновой

Наблюдения показывают, что молодые далекие галактики полны пыли, но эти галактики недостаточно стары, чтобы звезды промежуточной массы, такие как наше Солнце, могли доставлять эту пыль. Более массивные, недолговечные звезды могли угаснуть достаточно быстро и в достаточном количестве, чтобы создать такой объем пыли.

Хотя известно, что сверхновые производят пыль, остается вопрос о выживании пыли после ударных волн, возникших после взрыва. Обширная пыль, обнаруженная в SN 2004et и SN 2017eaw на их нынешних стадиях жизни, предполагает, что пыль может выдержать эти ударные волны, что еще больше усиливает роль сверхновых как важнейших фабрик космической пыли.

Возможная недооценка массы пыли

Исследователи указали, что их текущие оценки массы могут быть поверхностными. В то время как Уэбб позволил измерить более холодную пыль, чем когда-либо прежде, может быть необнаруженная, даже более холодная пыль, которая излучает дальше в электромагнитном спектре, оставаясь скрытой самыми внешними слоями пыли.