Сверхновая, впервые замеченная в 1181 году, выпустила светящиеся нити.

Подпишитесь на научный информационный бюллетень CNN Wonder Theory. Исследуйте вселенную, узнавая новости об увлекательных открытиях, научных достижениях и многом другом..

Си-Эн-Эн
—

Когда в 1181 году в течение шести месяцев в ночном небе была замечена сверхновая, она была настолько яркой, что китайские и японские астрономы зафиксировали ее как «гостевую звезду» в созвездии Кассиопеи.

Теперь астрономы, используя Keck Cosmic Web Imager, или KCWI, в обсерватории им. Кека на Гавайях, нанесли на карту поле странных волокон, простирающееся далеко от места взрыва звезды.

Впервые мягкие нити, похожие на одуванчик, наблюдались в 3D, когда они уходили от места взрыва вокруг мертвой звезды. Исследователи поделились результатами своей работы, которые проясняют структуру остатка сверхновой, в статье, опубликованной 24 октября. Письма в астрофизическом журнале.

«Стандартным изображением остатка сверхновой будет неподвижное изображение фейерверка», — заявил в своем заявлении соавтор исследования Кристофер Мартин, профессор физики в Калифорнийском технологическом институте и руководитель команды, создавшей тепловизор.
«KCWI дает нам что-то вроде «кино», где мы можем измерить движение углей от взрыва, когда они выходят из центрального извержения».

Это открытие добавляет еще одну часть головоломки, поскольку астрономы пытаются понять остатки этой необычной сверхновой. В этом случае нити расходятся от «звезды-зомби», созданной взрывом. Каждый раз, когда исследователи наблюдают сверхновую, они обнаруживают новые сюрпризы.

Поиск визуальных свидетельств существования сверхновой, получившей название SN 1181, продолжался на протяжении столетий, прежде чем астроном-любитель Дана Бачек впервые обнаружила ее остаток в 2013 году.

Бачек обнаружил туманность недалеко от первоначального места взрыва сверхновой, исследуя изображения, сделанные ныне вышедшей на пенсию миссией НАСА Wide Field Infrared Survey. Альберт Зейлстра, профессор астрофизики Манчестерского университета в Англии, позже представил Связь между туманностью и SN 1181 В 2021 году.

Туманность, облако материала, выброшенного сверхновой, получила название Pa 30.

Затем, в 2023 году, астрономы заметили внутри туманности странные нити, светящиеся серным светом. Ученые знают, что сверхновая создала струны, но неясно, как и когда образовались эти структуры.

Сверхновая 1181 года не была обычным звездным взрывом. Ученые полагают, что это событие стало результатом термоядерного взрыва, произошедшего на белом карлике, или плотной мертвой звезде. Две звезды-белые карлики могли столкнуться и образовать сверхновую. Но удар вызвал лишь частичный взрыв.

Сильные взрывы сверхновых обычно уничтожают белых карликов, но частичный взрыв, известный как сверхновая редкого типа, вместо этого оставил после себя звезду-зомби.

«Поскольку это был неудавшийся взрыв, он был слабее, чем обычные сверхновые, что, как было показано, согласуется с историческими записями», — заявила соавтор исследования Илария Кайаццо, доцент Института науки и технологий в Австрии. заявление.

Чтобы поближе рассмотреть нити, оставшиеся после странного взрыва, астрономы обратились к космическому веб-сканеру Keck. Инструмент предназначен для сбора информации для каждого пикселя изображения на разных длинах волн света.

Мощные данные, собранные этим инструментом, позволили команде измерить движение каждой нити и создать 3D-карту. В то время как нити, движущиеся к Земле, находятся в самой синей и высокоэнергетической части видимого света, которую может видеть человеческий глаз, нити, движущиеся в противоположном направлении, кажутся более красными.

Это похоже на эффект Доплера, наблюдаемый, когда машины скорой помощи включают сирены; Звук приближающегося автомобиля будет звучать на более высокой частоте, но по мере удаления звуковые волны расширяются и излучают более низкую частоту.

Космический Web Imager Кека позволил измерить скорость любого материала внутри туманности, излучающего свет. Когда команда проанализировала данные, они обнаружили, что нити улетали от места сверхновой со скоростью 2,2 миллиона миль в час (около 1000 километров в секунду).

«Мы обнаружили, что материал в нитях баллистически расширяется», — сказал Тим Каннингем, ведущий автор исследования и научный сотрудник НАСА «Хаббл» в Центре астрофизики. В заявлении Гарварда и Смитсоновского института. «Это означает, что материал не замедлялся или ускорялся с момента взрыва. Судя по измеренным скоростям и оглядываясь назад во времени, можно примерно определить, что взрыв произошел в 1181 году».

Хотя свет сверхновой впервые достиг Земли 6 августа 1181 года, взрыв произошел гораздо раньше. Звезда находилась на расстоянии 7500 световых лет от Земли, поэтому яркому свету сверхновой потребовалось 7500 лет, чтобы стать видимым на ночном небе Земли, сказал Зийлстра, который не участвовал в новом исследовании.

3D-данные также указали на новые загадки, такие как большая полость в структуре туманности, а также на доказательства того, что сверхновая возникла асимметрично.

По словам Каннингема, нити, по-видимому, исходят из внешней оболочки, исходящей от центральной звезды. Но команда до сих пор не уверена, как вообще формируются нити.

«Есть два предлагаемых сценария: 1) ударная волна, движущаяся обратно к звезде, заставляет пыль сублимироваться в горячий газ, который затем быстро охлаждается и собирается в прямые нити, или 2) комки пыли уносятся быстрыми ветрами звезды. центральная звезда», — написал Каннингем в электронном письме. «Наши наблюдения не способны различить эти две модели, и для понимания этой туманности необходимы дополнительные наблюдения и теории, но наши наблюдения предоставили важную часть головоломки!»

В прошлом году были проведены исследования, чтобы пролить свет на секреты нитей после того, как исследовательская работа раскрыла их в 2023 году.

Хотя линейные волокна необычны для сверхновых, Зийлстра сказал, что они напоминают особенности, наблюдаемые в планетарных туманностях, или светящиеся газовые оболочки вокруг умирающих звезд, такие как планетарные туманности. Туманность Южное Кольцо и Кольцевая туманность Наблюдалось космическим телескопом Джеймса Уэбба.

Уникальная структура нитей «представляет собой серьезную проблему для физического объяснения, особенно с учетом того, что (ранее) наблюдаемые нити, казалось, простирались от центральной части к внешним областям», — сказал Такатоши Ко, докторант Гарвардского центра исследований ранней Вселенной. . Токийский университет.

Куо не участвовал в новых наблюдениях Keck Cosmic Web Imager, но он и его коллеги были опубликовал исследование Ранее в этом году было высказано предположение, что остаток сверхновой состоит из нескольких областей, что затрудняет согласование точного состава волокон.

Наблюдения нового исследования показывают, что нити простираются только через внешние области туманности, а не от центра наружу, что добавляет дополнительные доказательства в пользу идеи о том, что внутри остатка сверхновой существует несколько областей, сказал Куо. Чем больше ясности исследователи получат в отношении структуры нитей, тем больше вероятность, что они откроют, что вообще сформировало космический одуванчик.