Была ли сверхновая звезда Кеплера невероятно мощной?

В 1604 году в ночном небе появилась новая звезда, которая была намного ярче Юпитера, и за несколько недель она почти погасла

Наблюдатели неба, включая известного астронома Иоганна Кеплера, засвидетельствовали это событие. Несколько столетий спустя остатки от этой взорвавшейся звезды стали известны как остаток сверхновой звезды Кеплера.

Астрономы долго изучали остаток сверхновой звезды Кеплера и пытались точно определить, что произошло, когда звезда взорвалась. Новый анализ наблюдения с помощью рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра» дал некоторые представления о давнем взрыве. Анализ предполагает, что взрыв сверхновой звезды был не только чрезвычайно мощным, но, возможно, также произошел на большем расстоянии от Земли, чем считалось ранее.

У ученых есть визуальное представление, совмещающее рентгеновское изображение, полученное обсерваторией «Чандра», и оптическое изображение, полученное Digitized Sky Survey.

Предыдущий анализ изображения позволил предположить, что звездный взрыв был тем, что астрономы называют «сверхновая звезда типа Ia». Этот класс сверхновых звезд отличается тем, что белый карлик из бинарной системы звезд питается массой своего соседа, а затем становится нестабильным и разрушается в результате термоядерного взрыва.

В отличие от других известных науке взрывов сверхновых звезд типа Ia и их остатков, область остатков сверхновой звезды Кеплера не ограничена строгой формой. Большая часть остатков сверхновых звезд типа Ia составляет симметричную структуру, но остаток Кеплера асимметричен: с северной стороны просматривается яркая дуга. Это указывает на то, что расширяющийся шар остатков от взрыва сверхновой звезды распространяет газ и пыль вокруг теперь мертвой звезды.

Яркую дугу можно объяснить двумя способами. По одной из версий, будущая сверхновая звезда и ее компаньон двигались через межзвездный газ и теряли массу, создавая след, подобный тому, который оставляет после себя моторная лодка, движущаяся по воде. Другая версия предполагает, что дуга вызвана остатками от сверхновой звезды, расширяющимися в межзвездное облако постепенно увеличивающейся плотности.

Первая модель предполагает, что остаток сверхновой звезды Кеплера должен быть расположен на расстоянии более 23 000 световых лет от Земли. Если же верна вторая модель, сверхновая звезда Кеплера может находиться на расстоянии не менее 16-20 тысяч световых лет от нас. Обе альтернативы предполагают бóльшие расстояния, чем ранее используемая цифра – 13 000 световых лет.

При любой модели рентгеновский спектр показывает присутствие большого количества железа и указывает на более энергичный взрыв, чем обычно производит сверхновая звезда типа Ia.

Доказательства необычно сильного взрыва сверхновой звезды типа Ia уже встречались ученым благодаря наблюдениям «Чандры» и оптического телескопа. А последние результаты были проверены в ходе последующих независимых наблюдений за светом от оригинального взрыва сверхновой звезды, который «отскочил» от газовых облаков – это явление называется световым эхом. Остаток сверхновой звезды, который стал источником этих наблюдений, расположен в Большом Магеллановом облаке: это маленькая галактика, расположенная приблизительно в 160 000 световых лет от Земли. Это гораздо дальше, чем сверхновая звезда Кеплера, поэтому исследовать этот остаток намного сложнее.

Результаты данного исследования были опубликованы в сентябрьском номере Astrophysical Journal. Авторы этого исследования – Даниэль Патнод из Астрофизической обсерватории Смитсоновского института (Массачусетс), Карлес Беденес из Университета Питсбурга (Пенсильвания), Сангвок Парк из Университета Техаса и Мартин Леминг из Военно-морской научно-исследовательской лаборатории в Вашингтоне (округ Колумбия).