свръхнова

Материалът, изхвърлен от свръхновата, първоначално ще се разшири много бързо, но след това постепенно ще се забави, образувайки сложен гигантски балон от горещ, светещ газ. В крайна сметка овъглените останки от експлодиралото бяло джудже ще изпреварят тези газообразни слоеве и ще ускорят пътуването си през Галактиката. Кредит: University of Warwick/Mark Garlick

Експлозия на бяло джудже Звездата е излязла от орбитата си с друга звезда в „частична свръхнова“ и сега се хвърля през нашата галактика, според ново проучване от университета в Уорик .

Това отваря възможността за много повече оцелели от свръхнова да пътуват неоткрити през Млечния път, както и други видове свръхнови, срещащи се в други галактики, които астрономите никога не са виждали досега.

Отчетено днес (15 юли 2020 г.) в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Изследването, финансирано от Leverhulme Trust и Съвета за научни и технологични съоръжения (STFC), анализира бяло джудже, което преди това е имало необичаен атмосферен състав. Той разкрива, че звездата вероятно е била двоична звезда, която е оцеляла след експлозията на свръхнова, която е изпратила нея и нейния спътник да лети през Млечния път в противоположни посоки.

Белите джуджета са останалите ядра на червените гиганти, след като тези огромни звезди са умрели и са хвърлили външните си слоеве, охлаждайки се в продължение на милиарди години. Повечето бели джуджета имат атмосфера, съставена почти изцяло от водород или хелий, като от време на време има доказателства за въглерод или кислород, извлечени от ядрото на звездата.

Тази звезда, обозначена SDSS J1240 + 6710 и открита през 2015 г., изглежда не съдържа нито водород, нито хелий, съставен вместо необичайна смес от кислород, неон, магнезий и силиций. Използвайки космическия телескоп Хъбъл, учените също така идентифицират въглерод, натрий и алуминий в атмосферата на звездата, всички те се появяват в първите термоядрени реакции на свръхнова.

Съществува обаче явно отсъствие на това, което е известно като „желязната група“ от елементи, желязо, никел, хром и манган. Тези по-тежки елементи обикновено се приготвят от по-леките и са определящите характеристики на термоядрените свръхнови. Липсата на елементи от групата на желязото в SDSSJ1240 + 6710 предполага, че звездата е преминала само частично свръхнова преди изгарянето на ядреното гориво.

Учените са успели да измерват скоростта на бялото джудже и са установили, че то се движи с 900 000 километра в час. Той също така има особено ниска маса за бяло джудже, само 40% от масата на нашето Слънце, което би било в съответствие със загубата на маса от частична свръхнова.

Водещият автор професор Борис Генсике от катедрата по физика в университета в Уоруик каза: „Тази звезда е уникална с това, че притежава всички ключови характеристики на бяло джудже, но има тази много висока скорост и необичайни изобилия, които не правят в съчетание с Това е с ниска маса.

„Той има химичен състав, който е отпечатък от ядрено изгаряне, малка маса и много висока скорост: всички тези факти предполагат, че той трябва да идва от някаква тясна двоична система и че трябва да е претърпял термоядрено запалване. Това би било вид свръхнова, но от тип, който не сме виждали преди ".

Учените теоретизират, че свръхновата е нарушила орбитата на бялото джудже със спътника си звезда, когато рязко е изхвърлила голяма част от своята маса. И двете звезди щяха да бъдат пренесени в противоположни посоки на орбиталните си скорости с вид маневра с прашка. Това би обяснило високата скорост на звездата.

Професор Генсике добавя: „Ако това беше тесен двоичен файл и той беше подложен на термоядрено запалване, изхвърляйки голямо количество от своята маса, вие имате условията да създадете бяло джудже с малка маса и да го накарате да лети с орбиталната си скорост“.

Най-добре проучените термоядрени свръхнови са "Тип Ia", което доведе до откриването на тъмната енергия и сега се използват рутинно за картографиране на структурата на Вселената. Но има все повече доказателства, че термоядрените свръхнови могат да се появят при много различни условия.

SDSSJ1240 + 6710 може да е оцелял от тип свръхнова, който все още не е „заловен“. Без радиоактивния никел, който подхранва дълготрайното сияние на свръхнови тип Ia, експлозията, която изпрати SDSS1240 + 6710, хвърляйки се над нашата галактика, би била кратка светкавица, която трудно би могла да бъде забелязана.

Професор Генсике добавя: „Изследването на термоядрените свръхнови е огромно поле и има много усилия за наблюдение, за да се намерят свръхнови в други галактики. Трудността е, че виждате звездата, когато тя експлодира, но е много трудно да разберете свойствата на звездата, преди да избухне.

„Сега откриваме, че има различни видове бели джуджета, които оцеляват свръхнови при различни условия и, използвайки състава, масите и скоростите, които имат, можем да определим какъв тип свръхнова са претърпели. Явно има пълен зоопарк там. Изучаването на оцелелите от свръхновите в нашия Млечен път ще ни помогне да разберем безбройните свръхнови, които виждаме в други галактики ".

Професор С.О. Кеплер от Федералния университет в Рио Гранде ду Сул, Бразилия, който първоначално е открил тази звезда, казва: „Фактът, че такова малко бяло джудже, изгорено с въглерод, е доказателство за ефектите от еволюцията. Интерактивно двоично и неговият ефект относно химическата еволюция на Вселената ".

Д-р Роберто Ради, от Universitat Politècnica de Catalunya, Испания, който извърши кинематичния анализ, каза: „Още веднъж синергията между много прецизна астрометрия на Gaia и спектроскопски анализ помогна да се ограничат изненадващите свойства на уникално бяло джудже, която вероятно се е образувала в термоядрена свръхнова и е била изхвърлена с висока скорост в резултат на експлозията ".

Справка: "SDSS J124043.01 + 671034.68: Частично изгорелият остатък от бяло джудже с ниска маса, подложено на термоядрено запалване" от Борис Т. Генсике, Детлев Кьостер, Роберто Ради, Одета Толоза и С.О. Кеплер, 20 юни 2020 г., месечни известия на Кралското астрономическо дружество.
DOI: 10.1093/mnras/staa1761

Изследването получи финансиране и подкрепа от Съвета за научни и технологични съоръжения (STFC), част от Обединеното кралство за изследвания и иновации.