Свръхнова блесна в нощното небе преди 1000 години. Астрономите вече са открили остатъчната му „звезда-зомби“

Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN. .

В продължение на шест месеца през 1181 година умираща звезда оставя диря в нощното небе.

Поразителният обект изглеждаше ослепителен като Сатурн наоколо до съзвездието Касиопея, а историческите летописи от Китай и Япония го записаха като „ звезда посетител “.

Китайските астрономи са употребявали този термин, с цел да обозначат краткотраен обект в небето, постоянно комета или, както в този случай, свръхнова - катаклизмична детонация на звезда в края на живота си.

Обектът, в този момент прочут като SN 1181, е една от шепата супернови, документирани преди изобретяването на телескопите, и е озадачавал астрономите от епохи.

Сега ново изследване за първи път разказва SN 1181 в елементи посредством основаване на компютъризиран модел на еволюцията на свръхновата от момента незабавно след появяването на първичното експлоадиране до през днешния ден. Изследователският екип съпостави модела с архивни наблюдения на телескопа на неговата мъгливост - гигантският облак от газ и прахуляк, забележим и до през днешния ден, който е остатъкът от монументалното събитие.

Изследователите споделиха, че анализът изрично допуска, че SN 1181 принадлежи към необичаен клас свръхнови, наименуван Тип Iax, в който термоядреното експлоадиране може да е резултат от не едно, а две бели джуджета, които към момента са се сблъскали гневно не съумяват да детонират изцяло, оставяйки след себе си „ зомби звезда “.  

„ Има 20 или 30 претенденти за свръхнови от вид Iax “, сподели Такатоши Ко, водещ създател на проучването, оповестено на 5 юли в The Astrophysical Journal. „ Но това е единственото, за което знаем в нашата лична вселена. “ Ко е докторант по астрономия в Токийския университет.

Нещо повече, изследването също откри, че необяснимо, високоскоростен звезден вятър, открит в минали изследвания, е почнал да духа от повърхността на зомби звездата преди 20 години, добавяйки към мистериозната аура на SN 1181. Отключването на механизма зад това събитие на свръхнова може да помогне на астрономите да схванат по-добре живота и гибелта на звездите и по какъв начин те способстват за образуването на планетите, споделят специалисти.

Неуспешна експлозия на свръхнова

На астрономите бяха нужни 840 години, с цел да разрешат първата огромна мистерия на SN 1181 - установяване на местоположението му в Млечния път. Умиращата звезда беше последната свръхнова преди телескопа без доказан излишък, до момента в който през 2021 година Алберт Зийлстра, професор по астрофизика в университета в Манчестър в Англия, я наблюдава до мъгливост в съзвездието Касиопея.

Аматьорският астроном Дана Пачик откри мъглявината през 2013 година, когато търси в архива на широкообхватния инфрачервен откривател на НАСА или WISE. Но Zijlstra, който не е взел участие в новото изследване, беше първият, който направи връзка с SN 1181.

„ По време на (разгара) на Covid имах спокоен следобяд и си седях вкъщи “, сподели Zijlstra. „ Свързах свръхновата с мъглявината, употребявайки записи от антични китайски каталози. Мисля, че това към този момент е общоприето - доста хора са го разгледали и са се съгласили, че наподобява вярно. Това е остатъкът от тази супернова.

Мъглявината е на към 7000 светлинни години от Земята и в центъра й има бързо въртящ се обект с размерите на Земята, наименуван бяло джудже - плътна, мъртва звезда, която е изчерпала нуклеарното си гориво. Характеристиката е необикновена за излишък от свръхнова, защото детонацията трябваше да е заличила бялото джудже.

Zijlstra и неговите съавтори написаха изследване от септември 2021 година за откритието. Докладът допуска, че SN 1181 може да принадлежи към неуловимата категория Iax на супернова заради наличието на това „ зомби “ бяло джудже.

В по-разпространената свръхнова вид Ia бяло джудже, което се образува, когато сходна на слънцето звезда е изчерпала горивото си, стартира да натрупва материал от друга близка звезда. Много звезди съществуват по двойки или бинарна система, за разлика от слънцето. Бялото джудже натрупва материал, до момента в който не се срути под действието на личната си гравитация, възобновявайки нуклеарния синтез с солидна детонация, която основава един от най-ярките обекти във Вселената.

По-редкият вид Iax е сюжет, при който тази детонация по някаква причина е спряна. „ Една от опциите е, че видът Iax не е толкоз детонация, а обединение на две бели джуджета “, сподели Zijlstra. „ Двамата се събират, удрят се с цялостна скорост и това може да генерира доста сила. Тази сила предизвиква неочакваната бляскавост на свръхновата.

Този солиден конфликт може да изясни различен любопитен аспект на зомби звездата SN 1181. Той не съдържа водород или хелий, което е доста извънредно в космоса, сподели Zijlstra.

„ Около 90% от Вселената се състои от водород, а останалата част е съвсем напълно хелий. Всичко останало е много рядко “, сподели той. „ Трябва да потърсите 10 000 атома, преди да намерите подобен, който не е водород или хелий. Но нашата звезда (слънцето в центъра на нашата слънчева система) има единствено (основно) такива. Така че, явно, нещо рисково се е случило с (звездата-зомби). “

Необясним звезден вятър

Въоръжени със знанието къде да търсят SN 1181 и догатката, че може да е излишък от вид Iax, Ко и сътрудниците му се заеха да разкрият оставащите му секрети.

„ Чрез точното следене на еволюцията във времето на остатъка, успяхме да получим подробни свойства на детонацията SN 1181 за първи път. Потвърдихме, че тези подробни свойства са в сходство със свръхнова от вид Iax “, сподели Ко, добавяйки, че компютърният модел в проучването е в сходство с минали наблюдения на остатъка от телескопи, в това число галактическия телескоп XMM-Newton на Европейската галактическа организация и Чандра на НАСА Рентгенова обсерватория.

Анализът на Ко демонстрира, че два разнообразни ударни района съставляват остатъка от SN 1181. Външният се е образувал, когато материалът е бил изхвърлен от детонацията на супернова и е срещнал междузвездното пространство. Вътрешен, който е по-скорошен, е по-труден за пояснение.

Проучването допуска, че тази вътрешна шокова област може да е знак, че звездата е почнала да гори още веднъж, епохи след детонацията, което води до изненадваща находка, добави Ко: Високоскоростният звезден вятър наподобява е почнал да духа от повърхността на звезда единствено преди 20-30 години.