Астрофизики впервые показали взрыв сверхновой в 3D

Астрофизики составили первую трёхмерную карту останков сверхновой SN 1987A в галактике Большое Магелланово Облако. Она взорвалась в 1987 году на расстоянии 168 тысяч световых лет от Земли и вспыхнула с силой 100 миллионов солнц, став первой за несколько сотен лет сверхновой, видимой невооружённым глазом. В ходе таких космических катастроф рождаются самые тяжёлые элементы Вселенной, а в густых, горячих облаках, которые разлетаются от них, появляются новые молекулы.

Этот процесс и удалось картографировать исследователям в виде трёхмерной "схемы",  рассказывает пресс-релиз Национальной радиоастрономической обсерватории США (NRAO).

"Когда эта сверхновая взорвалась, что случилось более 30 лет назад, мы почти ничего не знали о том, как эти события меняют межзвёздную среду, как охлаждаются останки сверхновых и как они производят новые молекулы. Благодаря телескопу ALMA, мы впервые смогли проследить за тем, как формируются холодные зёрна пыли, что помогло нам понять, как выглядела звезда в последние моменты своей жизни и как сверхновые участвуют в формировании планет", — рассказал соавтор работы Реми Индебетув (Remy Indebetouw).

Его команда проследила за движением угарного газа и оксида кремния внутри останков SN1987A, в том числе и молекул, содержащих в себе тяжёлые изотопы кремния и углерода. Эти данные по движению потоков газа учёные использовали для того, чтобы реконструировать трёхмерную форму "савана" сверхновой и понять, как он приобрел такую форму.

На видео ниже фиолетовые области показывают сгустки оксида кремния (SiO), жёлтые — монооксида углерода (CO). Голубое кольцо — это данные о распределении водорода (H_α), полученные когда-то телескопом "Хаббл".

Эти реконструкции раскрыли несколько неожиданных вещей. В частности, оказалсь, что останки сверхновой очень активно перемешиваются в первые мгновения после взрыва, что ведёт к формированию сложных молекул, состоящих из кислорода, углерода и водорода, а также соединений серы, углерода и кремния. Кстати, по даным ALMA, в облаках газа присутствовал не только монооксид углерода и оксид кремния, которые уже встречались ранее, но и прежде никогда не наблюдавшиеся и монооксид серы (SO) и катион формила (HCO+). Особенно учёных заинтересовал последний, так как его образование требует особенно интенсивного смешивания веществ во время взрыва.

Кроме того, исследователи обнаружили, что межзвёздная пыль формируется очень быстро в останках сверхновой, примерно в 100 раз быстрее, чем на то указывают текущие теоретические расчёты. Все эти наблюдения, как отмечают авторы работы, помогут понять, как возникают "стройматериалы" для будущих планет. А это, в свою очередь, позволит выяснить, насколько велика вероятность открытия внеземной жизни, сообщает РИА Новости.

В будущем астрономы надеются выяснить, что же находится в центре SN 1987A — чёрная дыра или нейтронная звезда. Вероятно, взрыв сверхновой породил один из этих объектов, однако какой именно — пока что неизвестно.

Более подробная иформация содержится в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters.

К слову, прояснить некоторые вопросы астрономов поможет одно из самых ожидаемых событий, о котором мы рассказывали ранее: в 2022 году рождение сверхновой также можно будет увидеть невооружённым глазом.