Марат Гильфанов, астроном из Института космических исследований РАН, и его зарубежные коллеги выяснили, как возникла знаменитая сверхновая Тихо Браге, вспыхнувшая на небе в 1572 году и радикально поменявшая взгляды ученых того времени на астрономию. Выводы их современных наследников были опубликованы в журнале Nature Astronomy.
"Взрыв сверхновой в созвездии Кассиопеи в 1572 году показал всему миру, что небо не является неизменным, как писал Аристотель, и что Вселенная постоянно эволюционирует. Несмотря на ее эпохальный характер, тип этой вспышки – сверхновая первого типа – оставался загадкой до недавнего времени, и мы до сих пор не знаем ничего о звезде, породившей этот взрыв", — пишут Гильфанов и его коллеги.
Темные века космоса
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 или 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.
По этой же причине, как отмечают Гильфанов и его коллеги, природа звезды, породившей сверхновую Тихо Браге, до сих пор остается загадкой для ученых. На сегодняшний день существует примерно равное количество аргументов как в пользу того, что ее породила пара белых карликов, так и того, что ее прародителем был одиночный белый карлик-"вампир", высасывавший материю из соседней звезды, впоследствии выброшенной взрывом из облака газа.
Загадки Тихо Браге
Российский астрофизик и его товарищи смогли найти ответ на этот вопрос, занимаясь тем, что они назвали "космической палеонтологией" — изучением туманности, возникшей после взрыва сверхновой 1572 года, в поисках следов ее возможных прародителей.
Эти "раскопки", как объясняют ученые, основывались на одном простом предположении – все звезды живут не в абсолютно пустом пространстве, а окружены большим количеством ионизированной или нейтральной материи. То, каким образом и как сильно светило будет влиять на эту материю, зависит от его массы и физических свойств.
К примеру, если белый карлик "ворует" материю у звезды-соседки, то на последних этапах этого процесса он сильно разогреется и начнет вырабатывать большие количества рентгена и других форм ионизирующего излучения, которые особым образом изменят "кокон" из газа, внутри которого обитает будущая сверхновая. В случае с парами белых карликов ничего такого не произойдет, и они не будут менять своего поведения до самого слияния и начала взрыва.
Опираясь на эту идею, ученые проанализировали свойства материи на самой границе между горячими останками сверхновой Тихо и нетронутым холодным газом межзвездной среды. Как показали эти замеры, степень ионизации межзвездной материи была очень низкой, что сразу указало на то, что вспышка 1572 года не могла быть порождена белым карликом, "своровавшим" слишком много материи у соседней звезды.
Соответственно, можно говорить, что самую важную "нобелевскую" сверхновую в ранней истории астрономии породила пара белых карликов, а не белый карлик-"вампир". Схожим образом, как считают ученые, возникли и другие сверхновые первого типа, что они планируют проверить в ближайшее время, изучая другие туманности, возникшие в результате таких взрывов.
