Необычная яркость останков одной из редчайших сверхновых первого типа
рассказала ученым о том, что их прародителями, скорее всего, выступают
пары белых карликов и красных гигантов, а не сливающиеся белые карлики,
говорится в статье, опубликованной в Astrophysical Journal.
Так называемые сверхновые типа Ia возникают из белых карликов —
старых "выгоревших" звезд небольшой массы, лишенных собственных
источников энергии. Они вспыхивают в двойных звездных системах,
состоящих из двух белых карликов или белого карлика и красного гиганта. В
первом случае сверхновая взрывается при слиянии карликов, а во втором —
в результате накопления материи гиганта на поверхности меньшего
светила.
Сверхновые первого типа взрываются с примерно одинаковой яркостью
из-за физических процессов, управляющих их развитием. Это свойство Сол
Перлмуттер, Адам Райсс и Брайан Шмидт использовали для демонстрации
ускоряющегося расширения Вселенной, за что они получили Нобелевскую
премию 2011 года по физике.
Сегодня, как объясняет Ор Граур (Or Graur) из университета Нью-Йорка
(США), астрофизики активно дискутируют о том, какой из двух механизмов
отвечает за рождение этих "нобелевских вспышек", и возможно ли то, что
во Вселенной могут присутствовать два разных подвида сверхновых первого
типа, чьи взрывы почти неотличимы по своим свойствам друг от друга.
Авторы статьи решили выяснить, какая из этих трех гипотез верна,
проследив за тем, как гасло послесвечение и тускнели останки сверхновой
SN 2012cg, вспыхнувшей три года назад в созвездии Девы.
Как объясняют ученые, во время вспышки сверхновой первого типа
по сути происходит мощнейший термоядерный взрыв, во время которого
выделяется масса энергии и формируется множество "тяжелых" радионуклидов
с очень коротким периодом полураспада, благодаря распаду которых
останки бывших звезд продолжают светиться еще сотни дней.
Большая часть света и энергии на этом этапе выделяется благодаря
распаду никеля-56 в кобальт-56, а затем – кобальта-56 в стабильное
железо-56. Как считали ученые, большая часть ядер этих двух элементов
должна исчезнуть примерно через 500 дней после вспышки сверхновой, и ее
яркость должна резко упасть.
Наблюдения за SN 2012cg показали, что на самом деле этого
не происходит – яркость сверхновой не резко падает, а продолжает плавно
снижаться. Проанализировав спектр излучения ее останков, авторы статьи
пришли к выводу, что причиной этого является другой изотоп – кобальт-57,
чей период полураспада гораздо выше.
Данный изотоп кобальта, как объясняют ученые, может формироваться
в больших количествах только при взрыве белого карлика, постепенно
"ворующего" материю у звезды-спутника и "утрамбовывающего" ее в своих
недрах. Соответственно, присутствие следов кобальта-57 в спектре SN
2012cg говорит в пользу того, что данная сверхновая возникла именно
по такому сценарию.
Как признают ученые, полученные ими результаты не защищены от ошибок –
столь высокая яркость сверхновой в принципе можно объяснить наличием
у нее так называемого "светового эхо" – отражением света, испускаемого
ее останками, облаком пыли, расположенным прямо за SN 2012cg. По словам
Граура, необходимы дополнительные наблюдения за другими сверхновыми,
близкими к Земле, для того, чтобы исключить подобную вероятность.
