;
Наука 31 июля 2020

Посмотрите на, возможно, самую молодую нейтронную звезду. Ее искали 33 года

Далее

Две команды астрономов внесли свой вклад в раскрытие 33-летней загадки Сверхновой 1987A. Ученые провели наблюдения в телескоп ALMA и последующие исследования. Эти результаты дают новое понимание Сверхновой 1987A. Нейтронная звезда прячется глубоко внутри остатков взорвавшейся звезды. Возможно, это молодая нейтронная звезда, известная на сегодняшний день. Оба исследования публикует Astrophysical Journal.

С тех пор, как астрономы стали свидетелями одного из самых ярких взрывов звезды на ночном небе, которая привела к созданию Сверхновую 1987А (SN 1987A), они искали компактный объект, который должен был образоваться в остатках от взрыва. Поскольку частицы, известные как нейтрино, были обнаружены на Земле в день взрыва (23 февраля 1987 года), астрономы ожидали, что в центре сверхновой образовалась нейтронная звезда. Но когда ученые не смогли найти никаких доказательств этой звезды, они начали задаваться вопросом, не упала ли она впоследствии в черную дыру. В течение десятилетий научное сообщество с нетерпением ожидало сигнала от этого объекта, который прятался за очень густым облаком пыли. 

Недавно наблюдения с радиотелескопа ALMA дали первые признаки пропавшей нейтронной звезды. Изображения с очень высоким разрешением выявили горячий «шарик» в пыльном ядре SN 1987A, который ярче, чем его окружение, и соответствует предполагаемому местоположению нейтронной звезды.

Изображения ALMA с чрезвычайно высоким разрешением выявили горячую «каплю» в пыльном ядре Сверхновой 1987А (вставка), которая могла быть местонахождением пропавшей нейтронной звезды. Красный цвет показывает пыль и холодный газ в центре остатка сверхновой, взятый на радиоволнах с ALMA. Зеленый и синий оттенки показывают, где расширяющаяся ударная волна от взорвавшейся звезды сталкивается с кольцом материала вокруг сверхновой. Зеленый представляет свечение видимого света, захваченного космическим телескопом Хаббла НАСА. Синий цвет показывает самый горячий газ и основан на данных рентгеновской обсерватории Чандра НАСА. Первоначально кольцо светилось от вспышки света от первоначального взрыва. В последующие годы материал кольца значительно прояснился, когда в него врезается ударная волна взрыва. Предоставлено: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), П. Циган и Р. Индебетоу; NRAO / AUI / NSF, B. Saxton; NASA / ESA

Хотя ученые были в восторге от этого результата, они задавались вопросом о яркости нейтронной звезды. Обнаруженная нейтронная звезда была бы слишком яркой, чтобы существовать. Однако затем другая команда ученых опубликовала исследование, которое продемонстрировало, что нейтронная звезда действительно может быть такой яркой — просто потому что она очень молода.

На иллюстрации художника «Сверхновая 1987А» показаны пыльные внутренние области остатков взорвавшейся звезды (красного цвета), в которых может скрываться нейтронная звезда. Эта внутренняя область контрастирует с внешней оболочкой (синяя), где энергия сверхновой сталкивается (зеленая) с оболочкой газа, выброшенного из звезды до ее мощной детонации. Предоставлено: NRAO / AUI / NSF, Б. Сакстон.

Теоретическое исследование от астрофизика из Университета Мексики полностью поддерживает предположение, сделанное командой ALMA — что нейтронная звезда питает пылевую крошку.

Несмотря на огромную сложность взрыва сверхновой и экстремальные условия, царящие внутри нейтронной звезды, обнаружение теплого сгустка пыли является подтверждением нескольких предсказаний.

Дэни Пейдж, астрофизик из Национального автономного университета Мексики, автор второго исследования

Этими предсказаниями были местоположение и температура нейтронной звезды. Согласно компьютерным моделям сверхновых, взрыв «отбросил» нейтронную звезду с места рождения со скоростью в сотни километров в секунду (в десятки раз быстрее самой быстрой ракеты). Температура обнаруженной горячей «капли», следа возможной нейтронной звезды (которая, по прогнозам, составляет около 5 млн градусов по Цельсию) дает достаточно энергии, чтобы объяснить ее яркость.

Такая нейтронная звезда представляет собой чрезвычайно горячий шар шириной 25 км из сверхплотной материи. Чайная ложка его материала будет весить больше, чем все здания в Нью-Йорке вместе взятые. Поскольку ей может быть всего 33 года, это будет самая молодая нейтронная звезда, когда-либо найденная в нашей Галактике Млечный Путь и ее космических окрестностях. Вторая самая молодая нейтронная звезда, о которой мы знаем, расположена в остатке сверхновой Кассиопея А на расстоянии 11 000 световых лет и ей 330 лет. Нейтронная звезда в SN 1987A находится в 15 раз дальше в Большом Магеллановом Облаке.

Это красочное, многоволновое изображение сложных останков Сверхновой 1987А получено по данным трех разных обсерваторий. Красный цвет показывает пыль и холодный газ в центре остатка сверхновой, взятый на радиоволнах с ALMA. Зеленый и синий оттенки показывают, где расширяющаяся ударная волна от взорвавшейся звезды сталкивается с кольцом материала вокруг сверхновой. Зеленый представляет свечение видимого света, захваченного космическим телескопом Хаббла НАСА. Синий цвет показывает самый горячий газ и основан на данных рентгеновской обсерватории Чандра НАСА. Первоначально кольцо светилось от вспышки света от первоначального взрыва. В последующие годы материал кольца значительно прояснился, когда в него врезается ударная волна взрыва. Предоставлено: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), П. Циган и Р. Индебетоу; NRAO / AUI / NSF, B. Saxton; NASA / ESA

Только прямое изображение нейтронной звезды могло бы дать определенное доказательство ее существования, но для этого астрономам, возможно, потребуется подождать еще несколько десятилетий, пока пыль и газ в остатке сверхновой не станут более прозрачными.

Читать также:

Вакцина, учебный год и сезон простуд. Рассказываем главное из совещания президента

Ученые: до нашей Вселенной что-то существовало

Исследование: в квантовой модели эффекта бабочки не существует

Загрузка...