Астрономы впервые увидели то, как взрыв сверхновой "врезается" в звезду

Астрофизики впервые смогли увидеть то, как ударная волна, возникшая после взрыва сверхновой, сталкивается с другой звездой, расположенной в опасной близости от погибшего светила, говорится в статье, опубликованной в издании Astrophysical Journal Letters.

"Мы давно пытались найти подобное космическое шоу - столкновение выброса сверхновой с соседней звездой, последствия чего были предсказаны еще в 2010 году. Намеки на существование таких катаклизмов находили и раньше, однако теперь у нас есть железобетонные доказательства того, что это реально происходит", - рассказывает Гриффин Хосейнзаде (Griffin Hosseinzadeh) из университета Калифорнии в Санта-Барбаре (США).

Так называемые сверхновые типа Ia возникают из белых карликов - старых "выгоревших" звезд небольшой массы, лишенных собственных источников энергии. Они вспыхивают в двойных звездных системах, состоящих из двух белых карликов или белого карлика и красного гиганта. В первом случае сверхновая взрывается при слиянии карликов, а во втором - в результате накопления материи гиганта на поверхности меньшего светила.

Сверхновые первого типа взрываются с примерно одинаковой яркостью из-за физических процессов, управляющих их развитием. Это свойство Сол Перлмуттер, Адам Рисс и Брайан Шмидт использовали для демонстрации ускоряющегося расширения Вселенной, за что они получили Нобелевскую премию 2011 года по физике.

В отличие от других типов сверхновых, в результате этого взрыва как минимум одна звезда полностью исчезает, и на ее месте остается горячее и светящееся облако из раскаленной плазмы, множества тяжелых элементов, возникших в ходе взрыва, которое продолжает сиять еще несколько тысяч лет перед тем, как оно полностью остынет и угаснет. Из-за столь высокой скоротечности останки подобных сверхновых являются большой редкостью, и поэтому они привлекают взоры астрономов.

Хосейнзаде и его коллеги нашли первый достоверный пример того, как ударная волна, порожденная сверхновой первого типа, сталкивается не только с со своей собственной материей, но и с соседней с ней звездой, наблюдая за сверхновой SN 2017cbv. Она взорвалась в марте этого года в галактике NGC 5643 в созвездии Волка, на расстоянии примерно в 55 миллионов световых лет от Земли.

Она, как рассказывают ученые, возникла в двойной системе, состоявшей из достаточно крупного белого карлика и очень большой "обычной" звезды, чья масса была примерно в 50 раз больше, чем у Солнца. Ученых давно интересовало то, что происходит со спутниками подобных белых карликов - уничтожает ли их взрыв их компаньона-"вампира" и как столкновение выбрасываемой материи с еще "живой" звездой влияет на свойства вспышки и ее яркость.

Как показали наблюдения, столкновение ударной волны со звездной не разрушило ее, но разогрело материю светила и окружающее пространство до столь высоких температур, что они начали излучать большие количества ультрафиолета. Ничего подобного никогда не происходит при слиянии пар белых карликов, и открытие SN 2017cbv показывает, что оба сценария рождения сверхновых первого типа реальны, в чем раньше сомневались некоторые ученые.

Дальнейшие наблюдения за сверхновыми в первые часы после их взрыва, как надеются ученые, помогут подтвердить эти выводы и позволят астрономам выяснить, что происходит с оставшейся звездой после взрыва и как сильно меняется ее облик и физические свойства после смерти компаньона.