12.07.2011 07:00

Вспышки первых сверхновых - источники космической пыли

Сверхновые пылят на всю Вселенную

Группа астрофизиков из Университетского колледжа Лондона во главе с Микако Мацуурой, наблюдая в инфракрасный телескоп "Гершель" остаток сверхновой SN 1987A, обнаружил огромные запасы твердых пылевых частиц. Это открытие подтверждает ранее выдвинутую гипотезу о том, что вспышки первых сверхновых могут являться источниками космической пыли.

Фото: Фото: AP

Сверхновая SN 1987A была открыта 24 года назад Яном Шелтоном из обсерватории Лас-Кампанас при помощи 25-сантиметрового астрографа. Она располагается в галактике Большое Магелланово Облако — спутнике Млечного Пути примерно в 50 килопарсеках от Солнца.

Объект образовался после взрыва голубого сверхгиганта Sanduleak массой в 18-20 солнечных. Световая вспышка наблюдалась на Земле 23 февраля 1987 года, а в мае достигла такой яркости, что ее можно было даже увидеть невооруженным глазом.

10 августа 1987 года обсерватория "Рентген" на модуле Квант-1 зафиксировала идущее от звезды жесткое рентгеновское излучение. Были выделены широкополосные спектры, и выяснено, что звезда является сверхновой типа II, к которому принадлежат объекты, образующиеся из одиночных массивных звезд на конечном этапе эволюции. Об этом свидетельствуют линии водорода и гелия, являющиеся основными элементами оболочки таких сверхновых.

Еще в первые две недели после вспышки радиоастрономы установили, что окружавший сверхновую газ по плотности и скорости соответствует звездному ветру голубого сверхгиганта. Однако уже в мае было зарегистрировано ультрафиолетовое излучение, по спектру соответствующее газу более высокой плотности и меньшей скорости. Это привело ученых к выводу, что первоначально объект являлся красным сверхгигантом, но затем превратился в голубой сверхгигант.

История исследований SN 1987A опровергла некоторые положения теории звездной эволюции. В частности, ранее считалось, что в сверхновые могут превращаться только красные сверхгиганты и звезды Вольфа — Райе, но никак не голубые гиганты.

А в феврале 1988 года Европейская южная обсерватория обнаружила световое эхо, исходящее от сверхновой SN 1987A. Оно выглядело как два концентрических кольца, созданные рассеявшимся на газопылевых облаках светом, испущенным во время вспышки. В 1994 году выяснилось, что эти кольца образовались при слиянии двух звезд. Ученые предполагали, что на месте вспышки должна была находиться нейтронная звезда или черная дыра. Однако ничего подобного пока обнаружено не было.

Фото: AP

"Интересно, что важнейшую опытную информацию мы собрали при исследовании галактики, которая находится всего в 160 тысячах световых лет от Земли, — отметила Микако Мацуура. — Близость SN 1987A позволяет рассмотреть ее во всех деталях".

Первые исследования, проведенные космической обсерваторией "Спитцер", выявили лишь незначительные объемы так называемой "теплой" пыли. "Гершелю" же, работавшему на больших длинах волн в трех диапазонах, удалось зафиксировать и "холодную" пыль, температура которой составляет 16-23 кельвинов. Общая масса пыли при этом составляет 0,4-0,7 солнечных. Астрономы полагают, что чем больше размеры взрывающейся звезды, тем больший объем пыли она "производит" после взрыва.

"Поскольку "Гершель" был запущен только в 2009-м и ни одной обсерватории, сравнимой с ним по возможностям, в последние 20 лет не появилось, мы не можем установить, когда именно образовалась "холодная" пыль, — говорит руководитель исследования госпожа Мацуура. — Впрочем, это не слишком важно. Даже если сверхновая создавала солидный запас пылевых частиц, по массе сопоставимый с Солнцем, на протяжении всех 24 лет, астрономы будут считать этот промежуток времени ничтожно коротким".

До недавних пор считалось, что основными "поставщиками" пыли в космосе являются старые красные гиганты. Однако результаты исследований удаленных галактик показали, что пыль появилась сразу после Большого взрыва, теоретически породившего Вселенную, когда этих объектов еще не существовало.

Читайте также: Робот обнаружил четыре сверхновых

Надо сказать, что космическая пыль, в отличие от обычной, имеет не только загрязняющие, но и созидательные функции. Так, твердые пылевые частицы, которые содержат углерод, кремний, железо и прочие тяжелые элементы, способствуют формированию звезд и планетных систем, которые, как известно, образуются именно из газопылевых облаков.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"