• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
08.04.2022
Иван Лавренов
11 901

Ударная волна в остатке сверхновой Cassiopeia A движется вспять

5.0

Рентгеновские снимки демонстрируют сложную динамику ударных волн и плазмы в остатке сверхновой Cassiopeia A. Расширение облака плазмы неоднородно, а некоторые участки ударной волны движутся к центру взрыва, то есть в обратном направлении.

Остаток сверхновой Cassiopeia A: комбинация видимого, инфракрасного и рентгеновского изображений
Остаток сверхновой Cassiopeia A: комбинация видимого, инфракрасного и рентгеновского изображений / © NASA/JPL-Caltech / Автор: Sycophanta Duccius

Остаток сверхновой Cassiopeia A расположен в 11 тысячах световых годах от Земли, это один из самых близких и молодых известных объектов такого рода. Сама вспышка в созвездии Кассиопея могла наблюдаться во второй половине XVII века, однако из-за мощного поглощения в пылевом диске Галактики она не впечатлила земных наблюдателей. Вероятно, ее видел английский астроном Флемстид в 1680 году — как тусклую звездочку шестой величины на пределе видимости невооруженным глазом.

Межзвездное поглощение затрудняет изучение многих объектов Млечного Пути, но с развитием мультиволновой астрономии остаток этой сверхновой стал удобным объектом для исследования. В других диапазонах электромагнитного излучения поглощение слабее, чем в оптическом, и образовавшуюся туманность, как и многие другие объекты Галактики, можно разглядеть и изучить во всех деталях.

В недавнем исследовании ученые во главе с Джакко Винком из Амстердамского университета изучили остаток сверхновой Cassiopeia A в рентгеновском диапазоне. Для этого они сопоставили и обработали серию архивных снимков космической обсерватории «Чандра», снятых в течение 19 лет. Оригинальная статья с результатами исследования вышла на сайте препринтов arxiv.org.

Легко предположить, что облака плазмы, порожденные столь мощным взрывом, как сверхновая, должны однородно расширяться во все стороны, словно надуваемый воздушный шар. Однако это представление оказывается далеким от истины.

Изображение остатка сверхновой Cassiopeia A в рентгеновском диапазоне, составленное из снимков космических телескопов Chandra и Imaging Polarimetry X-Ray Explorer / © NASA/CSC/SAO/IXPE

Остаток сверхновой Cassiopeia A состоит из облака плазмы, неравномерно расширяющегося со средней скоростью 5800 километров в секунду, и в нем можно выделить две концентрические ударные волны. Внешняя приблизительно совпадает со внешним краем туманности, в то время как внутренняя ударная волна распространяется против направления потока самой плазмы со средней скоростью 3000 километров в секунду.

В западном участке ударной волны эта скорость достигает 8000 километров в секунду и превышает по величине скорость самого потока. Таким образом, данный участок сам движется к центру туманности со скоростью до 2000 километров в секунду, аналогично тому, как волны могут подниматься вверх против течения реки.

Тщательный анализ серии снимков выявил и другой необычный факт — ускорение внешней волны в той же области, достигающее 0,5 километра в секунду за год. Обычно ударные волны от вспышек сверхновых со временем только замедляются, встречая сопротивление сброшенных ранее оболочек и межзвездной среды.

Изображение и схема движения ударных волн в Cassiopeia A, по результатам обработки снимков Chandra. / © J.Vink/astronomie.nl

Ученые предлагают следующий механизм наблюдаемой картины. Взорвавшаяся звезда появилась на свет как массивное светило массой 15-25 солнечных. Незадолго перед взрывом она полностью сбросила внешнюю оболочку, в которой образовалось уплотнение на западном участке.

В случае прародителя Cassiopeia A пока не известно, чем была вызвана эта потеря, — возможно, оболочку помог снять близкий компонент, позднее поглощенный им или взорвавшийся. Но сброс оболочки превратил его в звезду класса Вольфа-Райе массой всего четыре-шесть солнечных, обладающую огромной светимостью и сильнейшим звездным ветром. Этот ветер расчистил ближайшие окрестности от сброшенного материала, а затем звезда взорвалась.

Выброшенный во вспышке сверхновой раскаленный материал на высокой скорости столкнулся с внутренним краем сброшенной ранее оболочки, и вызвал взрывообразный скачок температуры и давления. Он и спровоцировал оба наблюдаемых эффекта. Сначала образовалась вторая ударная волна, распространяющаяся против набегающего потока, в разреженные внутренние области остатка сверхновой. Затем исходная волна прошла оболочку насквозь и, вероятно, сфокусировалась в уплотненном участке оболочки, что привело к ее ускорению.

Стоит отметить, что сама по себе сложная динамика движения вещества в остатках взрывах сверхновых — явление известное. Она вызвана сложностью процессов, происходящих на поздних стадиях эволюции массивных звезд: и сбросу оболочек, и самому взрыву присуща значительная асимметрия. Многие детали этих сложных и разнообразных явлений еще остаются неизученными.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:24
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

5 часов назад
Полина Меньшова

Сидячий образ жизни часто называют «новым курением», поскольку отсутствие физической активности и работа в неудобных позах приводит к большому количеству проблем со здоровьем. В связи с этим появился тренд на столы для работы стоя. Исследователи из США изучили разные типы рабочих мест и оценили их эффективность — как для здоровья сотрудников, так и для производительности.

Вчера, 19:04
Александр Березин

По уточненным данным, для свода Международной космической станции с орбиты компания Илона Маска использует сильно измененный грузовой корабль, имеющий рекордно большое количество двигателей (больше, чем у любого другого корабля в истории). Однако это не будет Starship, хотя для него такая задача в теории была бы проще.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно