Впервые на видео заснят взрыв сверхновой космическим телескопом Кеплер - «Космос»

Новое видео основано на фотометрических наблюдениях, сделанных космическим телескопом Kepler НАСА.

На новом анимационном ролике от NASA показывается яркая вспышка и ударная волна взрывающейся звезды - то, что астрономы называют "шоковым прорывом" (“shock breakout”). Ролик демонстрирует гибель красного супергиганта – небесного тела, которое больше нашего Солнца в 500 раз и светит в 20 000 раз ярче.

Когда внутренний «генератор» звезды больше не может поддерживать ядерный синтез, его ядро разрушается под действием силы тяжести. Ударная волна от взрыва устремляется вверх через верхние слои звезды. Гигантский поток энергии сначала прорывает видимую поверхность звезды в виде прерывистой серии разрозненных плазменных струй. Лишь 20 минут спустя сверхмощная ударная волна достигает поверхности, и обреченная звезда перевоплощается в сверхновую.

Сверхновой звездой называется феномен, в ходе которого звезда резко меняет свою яркость на 4−8 порядков (на десяток звездных величин) с последующим сравнительно медленным затуханием вспышки.

Международная группа астрономов под руководством Питера Гарнавича (Университет Нотр Дам в Индиане) обнаружила в данных «Кеплера» свидетельства двух вспышек сверхновой, наблюдавшихся телескопом с момента взрыва. Это первые подобные наблюдения взрыва сверхновых в видимом спектре, в частности, ученым впервые удалось увидеть момент, когда взрывная волна достигает поверхности звезды. Исследование принято к публикации в Astrophysical Journal, кратко о нем сообщает NASA.

Авторы изучили данные телескопа, собранные за трехлетний период — в объектив «Кеплера» попало свыше 500 галактик, что соответствует 50 триллионам звезд. Среди массива снимков, каждый из которых отвечал 30-минутному промежутку времени, ученые искали свидетельства сильных вспышек. Два таких события удалось обнаружить в данных, соответствующих 2011 году, они получили названия KSN 2011a и KSN 2011d.

Одна из важнейших характеристик взрыва сверхновой — то, как меняется свечение объекта с течением времени. Для выбранных вспышек кривая, достигнув максимума, слегка спадала и выходила на плато, после которого звезда продолжала снижать яркость. Это характерный признак сверхновых типа II-P.

Читайте также: Видео столкновения галактик Млечный путь и Андромеда, компьютерная симуляция NASA

Астрономы детально рассмотрели момент начала роста яркости KSN 2011d. Оказалось, что перед резким ростом на кривой есть дополнительный острый пик. Его существование было предсказано ранними работами — авторы связывают быструю вспышку с моментом, когда волна взрыва сверхновой достигает поверхности красного гиганта. Продолжительность этого свечения физики-теоретики оценивали в 20 минут, поэтому увидеть этот процесс стало возможно лишь благодаря непрерывной съемке, которую вел «Кеплер».

Сверхновые II-P загораются в тот момент, когда массивные (свыше 4-8 масс Солнца) звезды исчерпывают свое ядерное топливо и энергии, выделяемой в центре светила оказывается недостаточно для того, чтобы поддерживать внешнюю оболочку. Гравитация заставляет вещество звезды коллапсировать (падать «само на себя»), и, в момент коллапса происходит взрыв. К моменту исчерпания топлива светила превращаются в красные сверхгиганты. К примеру, наблюдавшиеся звезды до вспышки имели радиус в 300 (KSN 2011a) и 500 (KSN 2011d) солнечных.

В момент, когда ударная волна сверхновой KSN 2011d достигла поверхности светила, его яркость превысила яркость Солнца в 130 миллионов раз, последующий рост светимости доводит эту величину до миллиарда. Но эти величины на порядки меньше, чем у сверхновых-рекордсменов. К примеру, светимость ASASSN-15lh, обнаруженной летом 2015 года, превысила светимость всего Млечного Пути.

«Кеплер» (Kepler) — астрономический спутник NASA, оснащенный сверхчувствительным фотометром и специально предназначенный для поиска экзопланет. Это первый космический аппарат, созданный с такой целью. Его запуск состоялся 6 марта 2009 года.

В рамках своей основной трехлетней миссии телескоп предоставил данные, позволившие сделать важные и даже сенсационные открытия: в частности, были обнаружены планеты размером с Землю и меньше. К началу 2014 года им было открыто более 3500 кандидатов в планеты, из которых более 1000 оказались подтверждены различными научными группами исследователей.

Источник: nplus1.ru