Загадка сверхновой из “Водоворота”

Изучение истории взрыва сверхновых часто напоминает сюжеты детективов из-под пера Конан Дойля. Одну из таких историй мы предлагаем вашему вниманию. Итак, следствием установлено, что произошел взрыв и есть кандидат на роль предшественника сверхновой. Но он таковым быть не может — слишком маленькая масса. Так кто же все-таки виновник происшествия?…

Сверхновые звезды — одни из самых интригующих объектов на небосводе. Они обладают чудовищной светимостью, сравнимой с излучением всей галактики, в которой произошел данный взрыв! В то же время вспышки сверхновых (не путать с простыми новыми звездами!) довольно редкие явления, которые фиксировались считанные разы за всю историю астрономии. Среди миллиарда звезд лишь одна способна устроить ослепительный взрыв за несколько столетий земного времени…

Еще в давние времена наши внимательные и наблюдательные предки обнаруживали звезды, которые раньше не притягивали взора, но внезапно становились яркими и заметными. Историк времен античности Плиний написал, что первого великого астронома древности Гиппарха подвигла на создание знаменитого каталога звезд именно вспыхнувшая сверхновая.

Но самая ранняя запись о сверхновой исполнена китайцами в 185 году нашей эры — эта звезда теперь обозначается SN 185. Она была необычно яркой даже для сверхновой — ее наблюдали между созвездиями Волка и Центавра китайские и арабские астрономы. А в 1054 году в созвездии Тельца родилась SN 1054, благодаря ей появилась Крабовидная туманность.

Аристотель провозглашал неизменность небесной тверди в отдаленных пределах, однако сверхновые дерзко нарушали кажущееся постоянство звезд. В средневековье великий наблюдатель Тихо Браге впервые зафиксировал возрастание блеска сверхновой SN 1572 в созвездии Кассиопеи, а Иоганн Кеплер повторил подобное наблюдение в 1604 году, следя за SN 1604 в созвездии Змееносца.

Сверхновые наблюдались невооруженным глазом в дотелескопическую эру астрономии, а когда появились телескопы, то они стали доступны наблюдениям в иных галактиках Вселенной за пределами Млечного пути. Первую такую звезду нашли в Андромеде, она появилась в 1885 году и до сих пор оставшейся единственной вспыхнувшей сверхновой в одноименной туманности. Но в других галактиках следы подобных явлений были обнаружены во множестве, и они стали служить "стандартными свечами" для определения вселенских расстояний порядка 50 мегапарсек.

Теперь же становится возможным даже составить "историю болезни" звезды до взрывной гибели в фазе сверхновой. И вот вам одна из них: 31 мая 2011 года в галактике Водоворот (М51 в каталоге Мессье), расположенной в 23 миллионах световых лет от Солнечной системы, появилась сверхновая звезда SN 2011dh. Как вы помните, такое явление свидетельствует о взрыве особенно массивной звезды — эти гиганты порождают либо нейтронную звезду, либо черную дыру.

Данную сверхновую заметили на самом пике яркости свечения — SN 2011dh достигла его в июне. Однако специалисты располагали данными телескопа "Хаббл", где галактика Водоворот была запечатлена до взрыва сверхновой! Именно по этим снимкам была известна ситуация до всплеска излучения, и они стали предметом особенного интереса астрономов.

Мелина Берстен (Melina Bersten) с коллегами решали почти детективную задачу, восстанавливая по предыстории картину того, что существовало до сверхновой в том месте галактики Водоворот, где чудовищный выплеск энергии обозначил родившуюся сверхновую. На снимках телескопа "Хаббл" в месте локализации будущей сверхновой была обнаружена звезда — хорошо заметный желтый сверхгигант.

Получается, что данная звезда, по данным "Хаббла", принимала участие в создании взрыва сверхновой! Однако сразу же возникло противоречие — предшественницей SN 2011dh никак не мог быть желтый сверхгигант. Звезды такого типа не слишком массивны, их "калибр" — всего лишь 10-20 солнечных масс, и поэтому они не могут служить основой взрыва сверхновой, то есть их нельзя рассматривать как основных "исполнителей". Желтые сверхгиганты считаются промежуточным звеном звездной эволюции — позже они, накопив массу, превращаются в красных сверхгигантов, которые и гибнут при вспышках сверхновых звезд.

Появилась версия с иным фигурантом этой детективной истории. Авторы полагают, что указанный желтый сверхгигант был частью двойной системы, а роль его "подельника" играла массивная, горячая и яркая голубая звезда. Она достигла критической массы, перетягивая на себя вещество своего желтого "партнера".

Следует заметить, что теоретические модельные расчеты согласуются с предложенной версией второго фигуранта. Желтый гигант, хорошо различимый на снимках телескопа "Хаббл", в такой версии был только донором массы для другого компонента двойной звезды. То есть вовсе не он, а его неразличимый сосед достиг критической массы и взорвался в качестве сверхновой.

Возможно ли, что пара двойной звезды была очень близкой, и желтый сверхгигант "камуфлировал" второго фигуранта? Ведь отсутствие признаков партнера настораживает! Тем не менее, специалисты считают возможным распутать этот клубок. Для этого нужно продолжить расследование, опираясь на фотографии, предшествовавшие взрыву.

Дело в том, что до сих пор не обнаруженный сосед желтого сверхгиганта мог быть очень горячим и испускать энергию излучения в ультрафиолетовой области электромагнитного спектра, которая телескопом "Хаббл" не регистрируется. Для подтверждения этой версии нужно дождаться, когда послесвечение сверхновой ослабеет. Тогда-то и появится возможность пронаблюдать нужную область в ультрафиолетовом свечении.

 

Татьяна Вальчук

 

 

 

 

 

 

---

link