Астрономы обнаружили редкого зверя

Сверхновая, сжимающаяся к центру а затем взрывающаяся производит почти сферическое облако.

CREDIT: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Взрывы сверхновых с аккреционными дисками и струями материала высокой скорости.

CREDIT: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Национальная Радиоастрономическая Обсерватория

28 января 2010 года

В первый раз астрономы открыли сверхновую со свойствами гамма-взрыва, но без излучения гамма-лучей. Открытие совершенное с помощью Очень Большого Массива, обещает указать способ, с использованием которого можно будет обнаружить множество примеров этих загадочных взрывов.

"Мы думаем, что скоро радионаблюдения будут более мощным средством поиска этого типа сверхновых, чем гамма-обсерватории," говорит Алисия Содерберг (Alicia Soderberg) из Гарвард-Смитсоновского Центра Астрофизики.

История началась, когда радионаблюдения показали наличие материала, выброшенного взрывом сверхновой SN2009bb, со скоростями, приближающимися к скорости света. Это - характеристика сверхновой как принадлежащей к тому типу сверхновых, которые сопровождаются гамма-вспышками.

"Примечательно то, что это излучение низкой энергии, радиоволны, может сигнализировать о явлении очень высокой энергии" говорит Роджер Шевалье (Roger Chevalier) из Университета Вирджинии.

Когда реакции ядерного синтеза в ядрах очень массивных звезд не могут больше сдерживать сжатие звезды, ее ядро испытывает катастрофическое сжатие, становясь сверхплотной нейтронной звездой или черной дырой. Остатки звездного материала выбрасываются в космос как взрыв сверхновой. В течение последних 10 лет астрономы установили, что есть один особенный тип сверхновых - "коллапс ядра", который сопровождается гамма-вспышкой.

Однако, не все сверхновые этого типа производят гамма-вспышки. Согласно Содерберг, "только одна из сотни делает это" .

В наиболее распространенных случаях, взрыв выбрасывает наружу примерно сферическое облако со скоростью, хотя и весьма высокой, но составляющей всего лишь 3 процента скорости света. В сверхновых, создающих гамма-вспышки, некоторое количество материала, но не все, ускоряется почти до скорости света.

Сверхбыстрые скорости материала в этих редких вспышках, как говорят астрономы, вызываются "двигателем" внутри взрыва, который напоминает уменьшенную версию квазара. Материал, падающий на центр, попадает в кружащийся вокруг новой нейтронной звезды или черной дыры диск. Этот аккреционный диск производит струи материала, разгоняющегося до огромных скоростей с полюсов этого диска.

"Единственное что мы знаем, так это что взрыв сверхновой может ускорять материал до таких скоростей," говорит Содерберг.

И до сих пор другого способа обнаружить подобные сверхновые кроме гамма-лучей, не было.

"Открытие подобной сверхновой путем наблюдения ее радио- а не гамма-излучения, является настоящим прорывом. С новыми возможностями Очень Большого Массива, который скоро начнет свою работу, мы сможем обнаружить больше сверхновых с помощью этого метода, чем с помощью гамма-обсерваторий," говорит Содерберг.

Но почему этот взрыв не производит гамма-излучения? "Мы знаем, что при таких взрывах излучаются узконаправленные пучки гамма-лучей, но в этом случае пучок может быть направлен не к нам, и поэтому не виден," говорит Содерберг. В таком случае, использование радиодиапазона позволит ученым открыть гораздо больше сверхновых, чем раньше.

"Еще одно объяснение, " добавляет Содерберг, "что гамма-лучи "сглаживаются" при излучении, в таком случае мы можем найти подобные сверхновые, у которых недостаток гамма-лучей, и которые не видны гамма-спутникам."

Один важный вопрос, на который ученые надеются найти ответ - что вызывает различия между "обычной" и "управляемой двигателем" сверхновой с коллапсом ядра. "Должно быть какое-то редкое физическое свойство, которое разделяет звезды, производящие "управляемые двигателем" взрывы и обычные сверхновые," говорит Содерберг. "Мы хотим установить, что именно это за свойство."

Одна из популярных идей - что у таких звезд необычно малые концентрации элементов тяжелее водорода. Но похоже, как отмечает Содерберг, что это не тот случай.