29.08.2014 | Наука

Ученые доказали возможность взрыва белых карликов

Согласно существующим теориям, когда у звёзд, сопоставимых по размеру с Солнцем, заканчивается топливо для поддержания реакций, их ядра сжимаются до размеров Земли и медленно остывают.

Расчёты показали, что образовавшиеся таким образом белые карлики инертны, а значит, сами по себе не могут взрываться. Но некоторые исследователи указывали на то, что сжавшиеся звёзды ещё могут заявлять о себе, взрываясь при взаимодействии с другой звездой. В пользу этой версии говорил необычный тип сверхновых Ia.

Эти сверхновые благодаря их яркости и предсказуемому поведению используют для вычисления расстояний между объектами во Вселенной, за что они получили название "стандартные свечи".

Но до сих пор астрономам не хватало доказательств причастности к их появлению белых карликов. Неопровержимыми "уликами" должны были стать радиоактивные ядра, появляющиеся во время термоядерного взрыва. Согласно теории, во время таких взрывов углерод и кислород, содержащиеся в белом карлике, должны сливаться в радиоактивный никель. Этот никель затем должен быстро распадаться до радиоактивного кобальта, а тот с течением времени распадаться до стабильного железа.

Учёные уже давно могут регистрировать следы таких превращений, но для полноценного расследования не хватало свежего взрыва Ia сверхновой поблизости от нашей галактики.

Шанс представился 21 января 2014 года, когда студенты Университетского колледжа Лондона (UCL) обнаружили сверхновую SN2014J типа Ia в соседней галактике Сигара M82 на удалении 11,5 миллионов световых лет. Этот взрыв стал самой близкой сверхновой этого типа за несколько десятилетий наблюдений.

Астрономы из России, Германии, Франции и Испании воспользовались возможностями международной орбитальной обсерватории ИНТЕГРАЛ, чтобы зарегистрировать гамма-лучи от распада ядер. Инструмент представляет собой совместную разработку Роскосмоса, американского и европейского космических агентств. Российский научный комитет проекта согласился в срочном порядке прервать регулярную программу наблюдений и потратить существенную часть нашей квоты на изучение сверхновой.

В результате этих наблюдений астрономам удалось зарегистрировать следы распада радиоактивного кобальта. При этом его количество точно соответствовало математическим моделям.

"Наблюдения обсерватории ИНТЕГРАЛ между 50-м и 100-м днями с момента взрыва надежно зарегистрировали излучение в двух наиболее мощных гамма-линиях распада радиоактивного кобальта, — говорит ведущий автор статьи, опубликованной в издании Nature, Евгений Чуразов из Института космических исследований. — Все эти параметры неплохо согласуются с предсказаниями самых простых сценариев эволюции белых карликов, которые указывают на то, что взрыв происходит в результате постепенного повышения массы вплоть до чандрасекаровского предела, хотя нельзя отвергнуть и гипотезу о слиянии двух белых карликов".

Астрономы считают, что в редких случаях белые карлики могут получать материю от расположенной неподалёку звезды. Со временем масса карлика превосходит рассчитанную границу в 1,44 массы Солнца, известную как предел Чандерсекара. После этого остывающая звезда имеет возможность ярко завершить своё существование в термоядерном взрыве.

По публикациям UkrNet