Космический взрыв, который не останавливается 400 лет

Астрономы с удивлением рассказали о том, что потоки вещества, извергаемые кеплеровской сверхновой, за несколько веков ничуть не потеряли свой скорости — и это ненормально.

В 1604 году белый карлик стал сверхновой. Это вполне нормальное поведение для белого карлика; находясь на расстоянии всего 20 000 световых лет от Земли, был виден невооруженным глазом и задокументирован астрономами всего мира, в том числе немецким астрономом Иоганном Кеплером.

Сверхновая Кеплера, как ее стали называть, все еще расширяется и по сей день — внутренности звезды вырываются в космос. И, согласно новым исследованиям, этот процесс не замедляется. Узлы материала в выбросе движутся со скоростью до 8700 километров в секунду — более чем в 25000 раз быстрее скорости звука в атмосфере Земли!

Вы можете подумать: «Да, космос — это вакуум без трения, вещество будет продолжать двигаться вечно, что тут такого?» Все верно, однако облако космического мусора часто замедляет движение материала внутри себя. Ученые считали, что этот процесс мог иметь место в случае сверхновой звезды Кеплера.

Как мы знаем теперь, сверхновая Кеплера была так называемой сверхновой типа Ia. Он образуется, когда белый карлик в двойной системе пожирает своего компаньона и накапливает столько массы, что перестает быть стабильным, что приводит к космическому взрыву.

Но не весь материал, отделяемый от звезды-компаньона, попадает на белый карлик. Вместо этого он собирается в облако, окружающее двойную систему — то, что мы называем околозвездной средой. Когда белый карлик становится сверхновым, то просто взрывается в этой среде.

Из-за своей близости и относительной свежести открытия сверхновая Кеплера в настоящее время является одним из самых важных объектов Млечного Пути, позволяющим изучить эволюцию сверхновых типа Ia. И множество данных, собранных за десятилетия, помогли понять, насколько быстро движется выброс сверхновой.

Группа астрономов во главе с Техасским университетом Мэтью Милларда в Арлингтоне использовала изображения сверхновой, полученные рентгеновской обсерваторией Чандра в 2000, 2004, 2006, 2014 и 2016 годах, чтобы отследить 15 узлов материала в выбросе сверхновой и вычислить их скорость в трехмерном пространстве.

К удивлению команды, измерения показывают, что хоть одни узлы и замедляются, однако другие почти свободно расширились спустя целых 400 лет после момента взрыва — и что их скорости составляют в среднем 4600 километров в секунду. В других галактиках такие цифры можно наблюдать лишь в течение несколько дней или недель после фактического взрыва, после чего материал начинает тормозить.

Но почему это происходит? Интересно, что направления этих узлов распределены неравномерно. Восемь из 15 узлов удаляются от Земли; и лишь двое движутся к нашей планете (направление остальных пяти не удалось установить).

Ученые предполагают, что сама сверхновая могла быть необычайно энергичной для типа Ia. Измерение скоростей большего количества узлов выброса в ближайшие годы могло бы помочь подтвердить их измерения и расчеты, построить более полную трехмерную карту распределения материала и наложить ограничения на то, насколько энергичным мог быть этот взрыв.