Астрономы получили первую трехмерную фотографию "савана" сверхновой
Микроволновые обсерватории и радиотелескопы помогли ученым составить первую трехмерную карту останков сверхновой и увидеть то, как распадается ее газопылевой "саван", говорится в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters.
"Когда эта сверхновая взорвалась, что случилось более 30 лет назад, мы почти ничего не знали о том, как эти события меняют межзвездную среду, как охлаждаются останки сверхновых и как они производят новые молекулы. Благодаря телескопу ALMA, мы впервые смогли проследить за тем, как формируются холодные зерна пыли, что помогло нам понять, как выглядела звезда в последние моменты своей жизни и как сверхновые участвуют в формировании планет", - рассказал Реми Индебетув (Remy Indebetouw) из университета Виргинии (США).
Сверхновые звезды вспыхивают в результате гравитационного коллапса массивных звезд, когда тяжелое ядро звезды сжимается и создает волну разряжения, выбрасывающую легкое вещество внешних слоев светила в открытый космос. В результате этого образуется светящаяся газовая туманность, которая продолжает расширяться некоторое время после взрыва.
Сверхновые первого типа образуются в результате взрыва двойной системы из белого карлика и более массивной звезды, а более распространенные вспышки второго типа - в результате взрыва звезд-гигантов.
За последние годы ученые фиксировали сотни новых сверхновых и активно изучали их вспышки, что помогло нам узнать много нового о том, как рождаются элементы тяжелее железа, как могла возникнуть Солнечная система и какую роль сверхновые играют в эволюции галактик и рождении звезд в них.
Одной из первых сверхновых, за рождением которой ученые смогли проследить практически с самого начала ее взрыва, стала вспышка SN1987A в галактике Большое Магелланово Облако, взорвавшаяся в феврале 1987 года. Наблюдения за ней помогли ученым впервые узнать, что происходит с останками сверхновой на разных этапах ее развития и проследить за распадом нестабильных элементов в ее газовопылевом "саване".
Несмотря на огромное количество информации, которую ученые получили в ходе этих наблюдений, астрономы сегодня почти ничего не знают о том, как происходит расширение останков SN1987A и как этот процесс влияет на "засеивание" галактик "стройматериалами" для формирования новых планет и звезд. Это было связано с тем, что ученые не могли получить информации о том, как устроена туманность в трехмерном виде.
Индебетув и его коллеги исправили этот недочет, используя снимки и данные, которые они получили при помощи микроволнового телескопа ALMA, мощнейшей обсерватории такого рода на Земле, способной следить за движением даже самых холодных молекул и частиц пыли.
Используя ее мощности, астрономы смогли проследить за движением угарного газа и оксида кремния внутри останков SN1987A, в том числе и молекул, содержащих в себе тяжелые изотопы кремния и углерода. Эти данные по движению потоков газа ученые использовали для того, чтобы реконструировать трехмерную форму "савана" сверхновой и понять, как он приобрел такую форму.
Эти реконструкции раскрыли несколько неожиданных вещей, в том числе и то, что останки сверхновой очень сильно перемешиваются в первые мгновения после взрыва, что ведет к формированию сложных молекул, состоящих из кислорода, углерода и водорода, а также соединений серы, углерода и кремния.
Кроме того, ученые обнаружили, что межзвездная пыль формируется очень быстро в останках сверхновой, примерно в 100 раз быстрее, чем на то указывают текущие теоретические расчеты. Все эти наблюдения, как отмечают Индебетув и его коллеги, помогут нам понять, как возникают "стройматериалы" для будущих планет, что, в свою очередь, позволит выяснить, насколько велика вероятность открытия разумной или неразумной внеземной жизни.
