Вибух наднової – один з найбільш руйнівних з відомих нам космічних феноменів. Наднові типу Ia, що формуються у результаті термоядерного вибуху білого карлика, зазвичай не залишають нічого від своєї батьківської зірки, цілком знищуючи її.
Саме тому, коли астрономи Кертіс Мак-Каллі та Енді Гавелл спостерігали за надновою SN2012Z за допомогою телескопа «Габбл», вони не очікували, що зірка не лише переживе вибух, а й засяє після нього яскравіше, ніж до своєї «смерті». Знахідку вчені описали в статті, опублікованій у виданні The Astrophysical Journal.
Наднові класу Ia є дуже цінними для вчених як інструмент для вимірювання відстаней до інших галактик. З їхньою допомогою не так давно вдалося довести, що Всесвіт розширюється з постійним прискоренням – причину цього зараз вбачають у загадковій темній енергії.
Проте про природу таких термоядерних наднових нам відомо небагато: наприклад, ми не знаємо точно, що́ призводить до вибуху речовини білого карлика. Згідно з одною теорією, світило поглинає матерію іншої зірки, підвищуючи температуру та відновлюючи термоядерні реакції всередині себе; згідно з іншою, вибух відбувається, коли маса білого карлика сягає певного порогу. В обох випадках протягом декількох секунд після початку ядерного синтезу вивільнюється достатньо енергії, щоб розірвати зірку на частини.
SN 2012Z належала до класу наднових, яких іноді відокремлюють з типу Ia в іншу категорію – Iax. Вони відрізняються меншою яскравістю та інтенсивністю реакцій, і вважається, що вони є «невдалими» надновими типу Ia. Це припущення підтверджує і нове дослідження.
Наднову 2012Z засікли у 2012 році в добре вивченій галактиці NGC 1309. Вчені відразу приступили до пошуку зірки, що вибухнула, в даних телескопа «Габбл» за минулі роки. У 2014-му їхні зусилля увінчалися успіхом – астрономам вперше вдалося визначити «батька» наднової типу Ia.
На останніх світлинах з «Габбла» ми очікували побачити одне з двох: або зірка після вибуху зникла, або ж вона залишилася на місці. У другому випадку та зірка, яку ми бачили на фотографіях до вибуху – не та, що вибухнула.
Кертіс Мак-Каллі, головний автор роботи
Команда вважає, що енергії наднової не вистачило, щоб цілком подолати гравітацію зірки. Те, що ми зараз спостерігаємо на місці SN2012Z – та частина речовини білого карлика, що не була викинута вибухом у відкритий космос. На думку вчених, з часом зірка повернеться до свого початкового стану, лише з меншою масою та більшим діаметром (що легший білий карлик, то більший його розмір).
Донедавна вважалося, що вибух наднової типу Ia відбувається, коли білий карлик досягає певної маси – межі Чандрасекара (близько 1,44 маси Сонця). Останнім часом вчені знаходять дедалі більше наднових з масою, нижчою за це значення, що спонукало розвиток нових теорій – проте SN2012Z, судячи зі всього, спалахнула саме по досягненню граничної ваги.
З отриманих нами результатів ми дізналися багато нового про наднові типу Ia. Ми знаємо, що перевищення межі маси – як мінімум один із механізмів формування наднових. Однак іноді вибухи є дуже слабкими. Тепер нам потрібно зрозуміти, що відрізняє «вдалу» наднову типу Ia від «невдалої» Iax.
Енді Гауелл, співавтор роботи