Первые радиоволны, принятые от Сверхновой типа Ia

Художественное изображение аккреции богатого гелием материала звезды-компаньона на белый карлик. До взрыва с компаньона снимается большое количество материала. Исследовательская команда надеется прояснить связь между излучаемыми сильными радиоволнами и этим снятым материалом. 

(Кредит: Адам Макаренко / W. M. Keck Observatory)

Национальная Обсерватория Японии, 18 мая 2023 года

Впервые астрономы наблюдали радиоволны, испускаемые сверхновой типа Ia, что дает важную информацию для понимания механизма взрыва белых карликов.

Сверхновая типа Ia (One-A) - это ядерный взрыв белого карлика. Этот тип сверхновой хорошо известен; астрономы используют такие сверхновые для измерения космологических расстояний и расширения Вселенной. Однако механизм взрыва сверхновых типа Ia плохо изучен. Одиночные белые карлики не взрываются, поэтому считается, что накопление массы от соседней звезды-компаньона играет роль спускового механизма взрыва. Накопленная масса - это внешний слой звезды-компаньона обычно состоящий, в основном, из водорода. Считалось, что белый карлик может также аккумулировать и гелий компаньона, потерявшего свой внешний слой водорода.

Когда белый карлик срывает материю своей компаньонской звезды, на него падает не вся эта материя; часть ее образует облако околозвездного материала вокруг двойной звездной системы. Ожидается, что, когда белый карлик взрывается в облаке околозвездного материала, ударные волны от взрыва, проходящие через околозвездный материал, возбуждают атомы, заставляя их излучать сильные радиоволны. Однако, хотя уже наблюдали множество сверхновых типа Ia, взрывавшихся в облаке околозвездного материала, до сих пор астрономам еще не удавалось получать связанные с этим событием радиоволны.

Credit: Adam Makarenko/W. M. Keck Observatory

Международная группа исследователей, включающая участников из Стокгольмского университета и Национальной астрономической обсерватории Японии, провела подробные наблюдения сверхновой типа Ia, которая взорвалась в 2020 году. Они обнаружили, что ее окружал околозвездный материал, состоящий в основном из гелия, а также смогли детектировать приходящие от нее радиоволны. Сравнение наблюдаемой мощности радиоволн с теоретическими моделями показало, что исходный белый карлик аккумулировал материал со скоростью около 1/1000 массы Солнца в год. Это первая подтвержденная сверхновая типа Ia с накоплением массы от звезды-компаньона с внешним слоем, состоящим в основном из гелия.

Ожидается, что это наблюдение радиоволн от богатой гелием сверхновой типа Ia углубит наше понимание механизма взрыва и условий перед сверхновой типа Ia. Теперь команда планирует искать радиоизлучение от других сверхновых типа Ia, чтобы прояснить эволюцию, которая приводит к взрыву.

Результаты были опубликованы в журнале Nature 17 мая 2023 года:  Kool et al. “A radio-detected Type Ia supernova with helium-rich circumstellar material” .