Редчайшее явление: российская обсерватория обнаружила термоядерную сверхновую в нашей галактике
Пятый случай за всю историю наблюдений
Орбитальная обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма» (СРГ) сканирует Вселенную в ходе четвертого обзора всего неба в рентгеновских лучах. Рекордная чувствительность телескопа СРГ/eROSITA (одного из двух телескопов на борту СРГ) позволяет находить очень редкие и необычные источники рентгеновского излучения на небесной сфере.
Одним из таких источников стал «круглый» объект, угловой размер которого в 8 раз больше видимого диаметра Луны. Российские астрофизики, открывшие этот объект и давшие ему имя G116.6-26.1 в соответствии с координатами на небе, считают, что это остаток вспышки термоядерной сверхновой, взорвавшейся 40 000 лет назад. Его главное отличие от нескольких сотен подобных объектов - свойства газа, в котором находилась взорвавшаяся звезда.
Рентгеновское изображение (8x8 градусов) окрестностей остатка вспышки сверхновой SRGe J0023+3625=G116.6-26.1, полученный телескопом СРГ/eROSITA за первые три скана всего неба. Круг, видимый на рисунке - это ударная волна, распространяющаяся по горячему газу гало нашей Галактики. Яркие белые точки соответствуют компактным источникам излучения, которые находятся далеко за пределами Галактики (в основном, далекие квазары и ядра активных галактик)
Открытие старого остатка термоядерной сверхновой в нашей Галактике - это достаточно редкое событие. А G116.6-26.1 к тому же находится не в плоскости Галактики («диск» толщиной около 1 тысячи световых лет, где в основном сосредоточено звездное население; его окружает более разреженное звездное и газовое гало, простирающееся на десятки и сотни тысяч световых лет от нас), где его можно было бы ожидать, а на впечатляющем расстоянии в 4 тысячи световых лет над ней и в 10 тысячах световых лет от Солнца.
Положение остатка сверхновой SRGe J0023+3625=G116.6-26.1, относительно диска и гало Галактики (с) ИКИ РАН, 2021И хотя это всё ещё наша Галактика Млечный Путь, но так высоко над её плоскостью остатки сверхновых еще не наблюдались. Там не могла взорваться короткоживущая (всего миллионы лет) массивная звезда, их на такой «высоте» просто нет. Это был термоядерный взрыв белого карлика, произошедший около 40 тысяч лет назад. Все вещество звезды массой в 1.4 массы Солнца было выброшено взрывом с громадной скоростью около 3000 км/сек, и сейчас остаток имеет гигантский физический размер диаметр около 600-700 световых лет.
В ходе термоядерных реакций синтеза с гигантским энерговыделением, ставших причиной взрыва, и радиоактивного распада более половины массы звезды превратилось в железо. Образовавшаяся ударная волна при распространении «сгребла» перед собой горячий газ в гало Галактики общей массой около 100 масс Солнца. Рентгеновский телескоп СРГ/eROSITA «увидел» излучение этого газа в линиях водородоподобного (O VIII) и гелиеподобного (O VII) ионов кислорода, состоящих из ядра кислорода с зарядом Z=8 и лишь одного или двух электронов соответственно.
«Подобное излучение характерно для равновесной астрофизической плазмы с температурой около 1-2 миллионов градусов. Основные характеристики спектра найденного нами объекта предполагают, что соотношение количества разных ионов в сгребенном газе должно было измениться не сильно по сравнению окружающим его невозмущенным газом. Это, вообще говоря, удивительно, поскольку можно было ожидать, что прохождение ударной волны, нагрев и увеличение плотности газа в несколько раз должно было поменять эти соотношения.
Наше объяснение состоит в том, что плотность газа даже после сжатия была очень мала, и время установления ионизационного равновесия оказывается дольше возраста сверхновой. В результате, мы наблюдаем пример «перегретой» плазмы, «помнящей» изначальное соотношение между количеством разных ионов. При этом заметно меняется эффективность столкновительного возбуждения наиболее важных переходов, и излучение в линиях кислорода повышается более чем в 10 раз в сравнении с равновесной ситуацией при той же температуре. Именно это обстоятельство, как мы считаем, делает найденный остаток сверхновой источником яркого рентгеновского излучения в линиях ионов кислорода, а также уникальной «живой» лабораторией процессов в неравновесной астрофизической плазме», - говорит один из авторов открытия к.ф.-м.н. Ильдар Хабибуллин.
Считается, что термоядерные сверхновые встречаются в нашей Галактике реже, чем взрывы массивных звезд, сопровождающихся гравитационным коллапсом и образованием нейтронных звезд или черных дыр. До сего дня достоверно известно о пяти таких сравнительно молодых (возраст от ста до тысячи лет) остатках термоядерных взрывов.
Российские астрофизики надеются в ближайшие месяцы и годы сообщить о других неизвестных ранее остатках сверхновых, обнаруженных телескопом СРГ/eROSITA в ходе обзора всего неба в рентгеновских лучах. Но их еще надо найти среди миллионов рентгеновских источников другой природы и разреженных облаков горячего диффузного газа нашей Галактики на картах рентгеновского неба, которые получает обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма».
http://press.cosmos.ru/srgerosita-otkryl-neobychnuyu-sverhnovuyu-nad-ploskostyu-galaktiki
Орбитальная обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма» (СРГ) сканирует Вселенную в ходе четвертого обзора всего неба в рентгеновских лучах. Рекордная чувствительность телескопа СРГ/eROSITA (одного из двух телескопов на борту СРГ) позволяет находить очень редкие и необычные источники рентгеновского излучения на небесной сфере.
Одним из таких источников стал «круглый» объект, угловой размер которого в 8 раз больше видимого диаметра Луны. Российские астрофизики, открывшие этот объект и давшие ему имя G116.6-26.1 в соответствии с координатами на небе, считают, что это остаток вспышки термоядерной сверхновой, взорвавшейся 40 000 лет назад. Его главное отличие от нескольких сотен подобных объектов - свойства газа, в котором находилась взорвавшаяся звезда.
Рентгеновское изображение (8x8 градусов) окрестностей остатка вспышки сверхновой SRGe J0023+3625=G116.6-26.1, полученный телескопом СРГ/eROSITA за первые три скана всего неба. Круг, видимый на рисунке - это ударная волна, распространяющаяся по горячему газу гало нашей Галактики. Яркие белые точки соответствуют компактным источникам излучения, которые находятся далеко за пределами Галактики (в основном, далекие квазары и ядра активных галактик)
Открытие старого остатка термоядерной сверхновой в нашей Галактике - это достаточно редкое событие. А G116.6-26.1 к тому же находится не в плоскости Галактики («диск» толщиной около 1 тысячи световых лет, где в основном сосредоточено звездное население; его окружает более разреженное звездное и газовое гало, простирающееся на десятки и сотни тысяч световых лет от нас), где его можно было бы ожидать, а на впечатляющем расстоянии в 4 тысячи световых лет над ней и в 10 тысячах световых лет от Солнца.
Положение остатка сверхновой SRGe J0023+3625=G116.6-26.1, относительно диска и гало Галактики (с) ИКИ РАН, 2021И хотя это всё ещё наша Галактика Млечный Путь, но так высоко над её плоскостью остатки сверхновых еще не наблюдались. Там не могла взорваться короткоживущая (всего миллионы лет) массивная звезда, их на такой «высоте» просто нет. Это был термоядерный взрыв белого карлика, произошедший около 40 тысяч лет назад. Все вещество звезды массой в 1.4 массы Солнца было выброшено взрывом с громадной скоростью около 3000 км/сек, и сейчас остаток имеет гигантский физический размер диаметр около 600-700 световых лет.
В ходе термоядерных реакций синтеза с гигантским энерговыделением, ставших причиной взрыва, и радиоактивного распада более половины массы звезды превратилось в железо. Образовавшаяся ударная волна при распространении «сгребла» перед собой горячий газ в гало Галактики общей массой около 100 масс Солнца. Рентгеновский телескоп СРГ/eROSITA «увидел» излучение этого газа в линиях водородоподобного (O VIII) и гелиеподобного (O VII) ионов кислорода, состоящих из ядра кислорода с зарядом Z=8 и лишь одного или двух электронов соответственно.
«Подобное излучение характерно для равновесной астрофизической плазмы с температурой около 1-2 миллионов градусов. Основные характеристики спектра найденного нами объекта предполагают, что соотношение количества разных ионов в сгребенном газе должно было измениться не сильно по сравнению окружающим его невозмущенным газом. Это, вообще говоря, удивительно, поскольку можно было ожидать, что прохождение ударной волны, нагрев и увеличение плотности газа в несколько раз должно было поменять эти соотношения.
Наше объяснение состоит в том, что плотность газа даже после сжатия была очень мала, и время установления ионизационного равновесия оказывается дольше возраста сверхновой. В результате, мы наблюдаем пример «перегретой» плазмы, «помнящей» изначальное соотношение между количеством разных ионов. При этом заметно меняется эффективность столкновительного возбуждения наиболее важных переходов, и излучение в линиях кислорода повышается более чем в 10 раз в сравнении с равновесной ситуацией при той же температуре. Именно это обстоятельство, как мы считаем, делает найденный остаток сверхновой источником яркого рентгеновского излучения в линиях ионов кислорода, а также уникальной «живой» лабораторией процессов в неравновесной астрофизической плазме», - говорит один из авторов открытия к.ф.-м.н. Ильдар Хабибуллин.
Считается, что термоядерные сверхновые встречаются в нашей Галактике реже, чем взрывы массивных звезд, сопровождающихся гравитационным коллапсом и образованием нейтронных звезд или черных дыр. До сего дня достоверно известно о пяти таких сравнительно молодых (возраст от ста до тысячи лет) остатках термоядерных взрывов.
Российские астрофизики надеются в ближайшие месяцы и годы сообщить о других неизвестных ранее остатках сверхновых, обнаруженных телескопом СРГ/eROSITA в ходе обзора всего неба в рентгеновских лучах. Но их еще надо найти среди миллионов рентгеновских источников другой природы и разреженных облаков горячего диффузного газа нашей Галактики на картах рентгеновского неба, которые получает обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма».
http://press.cosmos.ru/srgerosita-otkryl-neobychnuyu-sverhnovuyu-nad-ploskostyu-galaktiki