На этом изображении представлен остаток сверхновой SNR 0509-67.5. Кальций показан синим цветом и расположен в двух концентрических оболочках, что указывает на то, что ныне мёртвая звезда взорвалась в результате двойной детонации. Источник: ESO/П. Дас и др. Фоновые звёзды (телескоп Хаббл): К. Нолл и др.
Потрясающее изображение, полученное на Очень Большом Телескопе Европейской Южной обсерватории (VLT), является первым визуальным доказательством того, что остатки звезды подверглись «двойной детонации».
Большинство сверхновых — это взрывы массивных звёзд, по крайней мере, в пять раз превышающих массу Солнца, кроме сверхновых типа Ia, которые представляют собой взрывы белых карликов.
Они возникают в двойных звёздных системах, когда белый карлик — плотное ядро, оставшееся от мёртвой звезды, подобной Солнцу, — приближается к своему компаньону и накапливает от него материал.
Согласно ведущей модели сверхновой типа Ia, масса белого карлика становится слишком большой, достигая «предела Чандрасекара» примерно в 1,4 раза больше массы Солнца, что приводит к катастрофическому взрыву.
«Взрывы белых карликов играют решающую роль в астрономии», — говорит Приям Дас, аспирант Университета Нового Южного Уэльса в Канберре, Австралия, который руководил исследованием, опубликованным в журнале Nature Astronomy.
Сверхновые типа Ia также известны как «стандартные свечи», потому что их предсказуемая яркость может быть использована астрономами для измерения расстояния до них от Земли.
«Однако, несмотря на их важность, давняя загадка точного механизма, запускающего их взрыв, остаётся нерешённой», — говорит Дас.
Это связано с тем, что модель массы Чандрасекара не может объяснить весь спектр наблюдений сверхновых типа Ia. Было высказано предположение, что некоторые из них могут быть лучше объяснены двойной детонацией до того, как белый карлик достигнет предела Чандрасекара.
Распределение кальция в остатке сверхновой SNR 0509-67.5
На этом изображении показано распределение кальция в остатке сверхновой SNR 0509-67.5. Данные были получены с помощью инструмента Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) на Очень Большом Телескопе (VLT) ESO. Наложенные кривые очерчивают две концентрические оболочки кальция, которые были выброшены в результате двух отдельных детонаций, когда звезда погибла несколько сотен лет назад. Источник: ESO/П. Дас и др.
Белый карлик, который взрывается по этому альтернативному механизму, как считается, собирает на своей поверхности украденный слой гелия со своего компаньона — гелиевой звезды или богатого гелием белого карлика.
Когда этот слой становится достаточно нестабильным, он воспламеняется. Это вызывает ударную волну в ядре белого карлика, что приводит ко второй детонации.
Ожидается, что остатки сверхновых типа Ia в результате двойной детонации будут иметь характерный узор, состоящий из двух концентрических оболочек элемента кальция.
Теперь этот узор впервые обнаружен в остатке сверхновой SNR 0509-67.5, расположенном в 160 000 световых лет от нас в Большом Магеллановом Облаке.
Соавтор исследования доктор Иво Зейтензаль, который работал в Гейдельбергском институте теоретических исследований в Германии, когда проводилось исследование, говорит, что эти результаты показывают «явное указание на то, что белые карлики могут взорваться задолго до того, как достигнут знаменитого предела массы Чандрасекара, и что механизм «двойной детонации» действительно встречается в природе».