На этих изображениях показаны две ударные области остатка SNR 1181. Ярко-белый цвет в центре — это белый карлик. Изображение предоставлено: 2024 Т. Ко, Х. Судзуки, К. Касияма и др./Астрофизический журнал
Впервые объяснен загадочный остаток редкой сверхновой, датируемой 1181 годом. Две звезды-белые карлики столкнулись, образовав временную «звезду-гостя», которая теперь называется сверхновой (SN) 1181, которая упоминается в исторических документах в Японии и других странах Азии. Однако после того, как звезда потускнела, ее местоположение и структура оставались загадкой, пока команда не смогла точно определить ее местоположение в 2021 году.
Теперь, используя компьютерное моделирование и анализ наблюдений, исследователи реконструировали структуру оставшегося белого карлика — редкое явление, объясняющее его образование двойными ударными волнами. Они также обнаружили, что быстрые звездные ветры, возможно, начали дуть с ее поверхности только в последние 20–30 лет. Работа была опубликована в Astrophysical Journal.
Это открытие улучшает наше понимание разнообразия взрывов сверхновых и подчеркивает полезность междисциплинарных исследований, сочетающих историю с современной астрономией, чтобы сделать возможным новые открытия о нашей галактике.
На дворе 1181 год, в Японии только началась война Гэмпэй (1180-1185). Это приведет к переходу политической власти от благородных семей к новому, ориентированному на военные нужды сёгунату, который будет базироваться в прибрежном городе Камакура, недалеко от современного Токио.
Отчет об этом неспокойном времени был составлен в форме дневника в «Адзума Кагами». На нем фиксировались не только жизни людей и важные события (с разной степенью точности), но и другие повседневные наблюдения, в том числе появление новой звезды.
«В исторических записях Японии, Китая и Кореи есть много сообщений об этой временной приглашенной звезде. На пике яркость звезды была сравнима с яркостью Сатурна. Оно оставалось видимым невооруженным глазом около 180 дней, пока постепенно не исчезло и его больше нельзя было увидеть. Остатки взрыва SN 1181 сейчас очень старые, поэтому они темные и их трудно найти», — сказал ведущий автор Такатоши Ко, аспирант факультета астрономии Токийского университета.
Остаток этой гостевой звезды, названный остатком сверхновой (SNR) 1181, по-видимому, образовался в результате столкновения двух чрезвычайно плотных звезд размером с Землю, так называемых белых карликов. В результате возникла редкая сверхновая типа Iax, оставившая после себя один яркий и быстро вращающийся белый карлик. Используя наблюдения за ее положением, отмеченные в историческом документе, современные астрофизики наконец смогли определить ее местоположение в туманности по направлению к созвездию Кассиопеи в 2021 году.
На этом рисунке показана эволюция остатка SNR 1181: от его образования при слиянии углеродно-кислородного белого карлика и кислородно-неонового белого карлика до образования двух его ударных областей. Фото предоставлено: 2024 г. Т. Ко
Из-за своей редкости и расположения в нашей галактике SNR 1181 стала предметом многочисленных наблюдательных исследований. Это позволило предположить, что SNR 1181 состоит из двух ударных областей: внешней и внутренней. В этом новом исследовании исследовательская группа проанализировала последние рентгеновские данные, чтобы создать теоретическую компьютерную модель для объяснения этих наблюдений, которая реконструировала ранее неясную структуру остатка этой сверхновой.
Самая большая проблема заключалась в том, что, согласно общепринятому мнению, два белых карлика должны взорваться и исчезнуть при таком столкновении. Однако в результате этого слияния остался белый карлик. Считалось, что вращающийся белый карлик создаст звездный ветер (быстродвижущийся поток частиц) сразу после своего образования. Однако исследователи обнаружили нечто иное.
«Если бы ветер начал дуть сразу после формирования SNR 1181, мы не смогли бы воспроизвести наблюдаемый размер внутренней ударной области», — сказал Ко.
«Однако, рассматривая время начала ветра как переменное, нам удалось точно объяснить все наблюдаемые особенности SNR 1181 и разгадать загадочные свойства этого высокоскоростного ветра. Используя численные расчеты, мы также смогли одновременно отслеживать временную эволюцию. каждого ударного региона».
Команда была очень удивлена, обнаружив, что, по их расчетам, ветер мог начать дуть совсем недавно, в последние 20–30 лет. Они подозревают, что это может быть признаком того, что белый карлик снова начал гореть, возможно, потому, что часть материала, выпущенного в результате взрыва 1181 года, упала обратно на его поверхность, в результате чего его плотность и температура превысили пороговое значение, что позволяет ему снова сгореть.
Чтобы проверить свою компьютерную модель, команда сейчас готовит дальнейшие наблюдения SNR 1181 с помощью радиотелескопа Very Large Array (VLA) в центральном американском штате Нью-Мексико и 8,2-метрового телескопа класса Subaru в американском штате Гавайи. .
«Возможность определять возраст остатков сверхновых или яркость во время их взрыва с археологической точки зрения является редким и неоценимым преимуществом для современной астрономии», — сказал Ко. «Такие междисциплинарные исследования одновременно интересны и подчеркивают огромный потенциал, который возникает в результате объединения различных дисциплин для раскрытия новых аспектов астрономических явлений».
Информация от: Токийским университетом
