• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
08.04.2022
Иван Лавренов
11 956

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
Сегодня, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

Сегодня, 15:35
Губкинский университет

Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.

Сегодня, 08:01
Адель Романова

На стыке трех литосферных плит у Красного моря заметили необычный вулканический процесс: где-то магма поднимается равномерным потоком, где-то — по частям. По мнению геологов, такой «пульс» вызван тем, что в некоторых местах магма с большим трудом пытается пробиться на поверхность.

28 июня, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

27 июня, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

29 июня, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня, 13:20
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[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
Закрыть
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