На фотографиях: Так выглядят останки звезды, уничтоженной двумя взрывами.

Большинство сверхновых являются результатом взрывной смерти массивных звезд , но значительное разнообразие происходит из менее заметного источника. Белые карлики, небольшие спящие ядра, оставшиеся после того, как звезды, подобные нашему Солнцу, сжигают свое ядерное топливо , могут производить то, что астрономическое сообщество называет сверхновой типа Ia .

«Взрывы белых карликов играют решающую роль в астрономии», — сказал Приям Дас, аспирант Университета Нового Южного Уэльса в Канберре, Австралия, который руководил исследованием SNR 0509-67.5, опубликованным в журнале Nature Astronomy .

Большая часть наших знаний о том, как расширяется Вселенная, основана на сверхновых типа Ia , и они также являются основным источником железа на нашей планете, включая железо в нашей крови. «Однако, — добавляет исследователь, — несмотря на их важность и спустя столько времени загадка, окружающая точный механизм, который запускает их взрыв, остается нерешенной».

Все модели, объясняющие сверхновые типа Ia, начинаются с белого карлика, который является частью пары звезд. Если он вращается достаточно близко к другой звезде, карлик может украсть материал у своего компаньона. В наиболее устоявшейся теории сверхновых типа Ia белый карлик аккрецирует материю у своего компаньона, пока не достигнет критической массы , после чего он претерпевает одиночный взрыв. Однако недавние исследования намекнули, что по крайней мере некоторые сверхновые типа Ia можно было бы лучше объяснить двойным взрывом, произошедшим до того, как звезда достигла этой критической массы.

Теперь эта команда сделала новое изображение, которое доказывает, что их догадка была верной: по крайней мере некоторые сверхновые типа Ia взрываются посредством механизма «двойной детонации» . В этой альтернативной модели белый карлик окружен оболочкой из украденного гелия, который может стать нестабильным и воспламениться.

Этот первый взрыв порождает ударную волну, которая распространяется вокруг белого карлика и проникает в его недра, вызывая вторую детонацию в ядре звезды, что в конечном итоге приводит к образованию сверхновой.

До сих пор не было никаких четких визуальных свидетельств того, что белый карлик претерпевает двойную детонацию. Недавно астрономическое сообщество предсказало, что этот процесс создаст отличительный узор или отпечаток в еще светящихся остатках сверхновой, видимый долгое время после первоначального взрыва . Исследования показывают, что остатки такой сверхновой будут содержать два отдельных слоя кальция.

Команда обнаружила этот отпечаток в остатках сверхновой. Иво Сейтенцаль, который руководил наблюдениями и находился в Гейдельбергском институте теоретических исследований в Германии, когда проводилось исследование, говорит, что эти результаты являются «явным указанием на то, что белые карлики могут взрываться задолго до достижения знаменитого предела массы Чандрасекара, и что механизм «двойной детонации» встречается в природе».

Команда смогла обнаружить эти слои кальция (показаны синим цветом на изображении) в остатке сверхновой SNR 0509-67.5, наблюдая их с помощью инструмента Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) на VLT ESO . Это дает веские доказательства того, что сверхновая типа Ia может возникнуть до того, как ее родительский белый карлик достигнет критической массы.

Сверхновые типа Ia являются ключом к нашему пониманию Вселенной. Они ведут себя очень последовательно, и их предсказуемая яркость (независимо от того, как далеко они находятся) помогает астрономическому сообществу измерять расстояния в космосе. Используя их в качестве космической рулетки, было обнаружено ускоряющееся расширение Вселенной, открытие, которое получило Нобелевскую премию по физике в 2011 году. Изучение того, как они взрываются, помогает нам понять, почему у них такая предсказуемая яркость.

У Даса есть и другая мотивация для изучения этих взрывов. «Это осязаемое свидетельство двойной детонации не только помогает решить давнюю загадку, но и предлагает визуальное зрелище», — говорит он, описывая «прекрасно слоистую структуру», которую создает сверхновая. Для него «раскрытие внутренних механизмов такого впечатляющего космического взрыва невероятно полезно».

По информации Европейской южной обсерватории