Астрономи зафіксували зорю, яка вибухнула два рази, коли померла

Credit: ESO/P. Das et al. Background stars (Hubble): K. Noll et al.

Астрономи нарешті зафіксували в космосі зорю, яка скінчила своє життя з яскравим вибухом — а потім ще одним.

Про це повідомляє видання Останні події з посиланням на пресреліз Європейської південної обсерваторії (ESO).

Нові візуальні докази, отримані за допомогою Дуже великого телескопа (VLT) ESO в Чилі, показують перше підтвердження рідкісного виду смерті зорі, який називається наднова з подвійною детонацією.

Ця подвійна вибухова подія, виявлена в залишках наднової під назвою SNR 0509-67.5, підтверджує теорію, яка розділяла астрофізиків протягом десятиліть. Залишки зорі, віком близько 300 років, мають характерну структуру: дві окремі оболонки кальцію, одна вкладена в іншу. Таке могло утворитися тільки в разі подвійного вибуху білого карлика.

Це відкриття, опубліковане в журналі Nature Astronomy, переписує частину історії одного з найважливіших інструментів в астрономії — наднової типу Ia. Ця особлива наднова, яку іноді називають «космічною свічкою», яскраво світить протягом короткого часу й випромінює передбачувану, відому кількість світла. Це робить її ідеальною для вимірювання відстані в космосі: чим далі наднова, тим тьмянішою вона нам здається. Збираючи світло від цих вибухів, вчені також можуть з'ясувати, як швидко розширюється Всесвіт.

Розуміння того, як саме відбуваються ці події, є не лише академічним питанням, а й має важливе значення для розуміння Всесвіту. Ці вибухи утворюють більшу частину заліза в нашій галактиці — того самого заліза, яке міститься в нашій крові, будівлях і планеті.

Білий карлик — щільне ядро зорі, що залишається після того, як зоря, подібна до нашого Сонця, вичерпує своє паливо, — у бінарній системі поступово викрадає матерію з сусідньої зорі. Коли вона стає достатньо масивною, вона спалахує в термоядерному вибуху. Але деякі дослідники припускають, що існує інший спосіб: спочатку може вибухнути тонкий зовнішній шар гелію, посилаючи всередину ударну хвилю, яка потім підриває ядро білого карлика. Другий вибух — це остаточна наднова, яка розриває зорю на частини.

Дотепер ця двоступенева концепція існувала переважно в комп'ютерних симуляціях. Тепер астрономи мають докази, що це дійсно відбувається.

Вчені направили прилад VLT "Багатоблоковий спектроскопічний дослідник" на світні уламки у Великій Магеллановій Хмарі, галактиці, сусідній з Чумацьким Шляхом. Виявлення кальцію стало вирішальним доказом. Між відірваними оболонками знаходилася сірка, причому кожен шар мав різну щільність від двох вибухів.

«Розкриття внутрішніх механізмів такого дивовижного космічного вибуху є надзвичайно корисним», — сказав Пріям Дас, головний автор дослідження, описуючи залишки як «прекрасно шарувату структуру».

Зазвичай астрономи не можуть побачити, що відбувається глибоко всередині зорі в останні хвилини її існування. Сам вибух занадто яскравий, швидкий і віддалений. Але через сотні років осколки, що дрейфують, розкривають таємницю.

Хоча це відкриття не дає остаточної відповіді на питання про те, як працюють всі наднові типу Ia, воно принаймні показує, що деякі зорі не потребують досягнення критичної маси речовини для вибуху наднової.