Наднова, яку спостерігали китайські та японські астрономи у 1181 році нашої ери, не вибухнула повністю, а натомість розпорошилася та залишила після себе рідкісну «зорю-зомбі», оточену довгими нитками, що нагадують феєрверки. Нове дослідження фізика з Сіракузького університету Еріка Кофліна (Eric Coughlin) пояснює, як утворилися ці незвичайні структури. Після невдалої детонації білий карлик, що вцілів, запустив швидкий, щільний вітер, який врізався в навколишній газ. Зіткнення створило пальцеподібні шлейфи через рідинну нестабільність, але друга нестабільність, яка зазвичай розриває такі структури, так і не сталася. У певному сенсі зоря не зовсім померла!
Багато зір разюче гинуть, коли вибухають як наднові. Під час цих сильних вибухів вони залишають після себе густі, хаотичні хмари з газу та пилу, що нагадують цвітну капусту. Але залишок наднової Pa 30 зовсім не схожий на це.
Замість звичайних залишків, довгі, прямі нитки розходяться від центра Pa 30, як сліди від бенгальського вогню, застиглого посеред спалаху. Роками астрономи намагалися пояснити, чому цей залишок наднової, здається, простежується до «зорі-гості», яку в 1181 році бачили китайські та японські спостерігачі. Тепер Ерік Кофлін з Сіракузького університету має відповідь: зоря намагалася вибухнути, але їй це не зовсім вдалося.
Складене (з різних знімків) зображення SNR 1181, залишків вибуху, що стався сотні років тому через злиття двох зір. Авторські права на зображення: NASA/Chandra. Фото з сайту www.universetoday.com.
Коли білі карлики детонують як наднові типу Ia, вони зазвичай повністю знищують себе, створюючи хмари залишків, що розширюються. Але прамати Pa 30 вибухнула лише частково. Ядерна реакція поблизу поверхні зорі ніколи не переходила у повноцінну надзвукову детонацію, тобто вибух. Натомість вона згасла, залишивши після себе гіпермасивного білого карлика, який вцілів у центрі хмари.
Ось тут і починається цікаве. Цей білий карлик, що вижив, не просто «сидів» спокійно. Він став запускати надзвичайно швидкий вітер, що рухався зі швидкістю приблизно 15 000 кілометрів на секунду, і був збагачений важкими елементами, які утворилися під час невдалого вибуху. Цей вітер, набагато щільніший за навколишній газ, вирвався в космос.
На межі між щільним вітром і легшим навколишнім матеріалом умови були ідеальними для дії нестійкості Релея-Тейлора. Це та сама фізика рідини, яка спричиняє утворення грибоподібних хмар, коли важка рідина вдавлюється в легку рідину. Виникають шлейфи, схожі на пальці. У Pa 30 ці шлейфи стали довгими нитками, які астрономи спостерігають нині.
Порівняння білого карлика IK Pegasi B (у центрі), його компаньйона класу A IK Pegasi A (ліворуч) та Сонця (праворуч). Цей білий карлик має температуру поверхні 35500 K. Авторські права на зображення: RJ Hall. Фото з сайту www.universetoday.com.
Але чому вони не розпалися? Зазвичай відбувається другий процес, коли змішування, яке змушує дим скручуватися та закручуватися, розриває пальці на хаотичні клаптики. Ось чому більшість залишків наднових мають безладний вигляд. Щільний вітер у Pa 30 був таким важчим за навколишній газ, що ця друга нестабільність так і не почалася. Нитки просто розтягувалися назовні, постійно підживлювані вітром, залишаючи Pa 30 з її характерним феєрверковим виглядом.
Стаття Кофліна містить результати моделювання, які показують — контрасти високої щільності можуть спричиняти появу саме таких структур. Дослідження також проводить несподівану паралель із розсекреченими фотографіями ядерного випробування Kingfish 1962 року, які показують схожі ниткоподібні візерунки, що формуються спочатку після детонації, перш ніж перетворитися на форму цвітної капусти. Різниця полягає в часі: нитки Pa 30, що живляться вітром, зростали далі, а не швидко перетворилися на хаос.
Такий невдалий вибух відноситься до окремого підкласу, який астрономи називають надновими типу Iax. Вони рідкісні, але їх виявляють все більше й більше. Кофлін підозрює, що Pa 30 не є унікальною, маючи схожі ниткоподібні структури, які можуть з’являтися в інших астрофізичних явищах із щільними вітрами. До таких належать події припливних руйнувань, коли чорні діри розривають зорі.
Pa 30 — одна з небагатьох подій у глибокому космосі, де сучасне моделювання прямо пов’язане з історичними спостереженнями. Зоря-гість 1181 стала яскравим прикладом того, як зорі іноді вмирають не з вибухом, а зі складним вереском, що залишає після себе дивовижну красу.
За інф. з сайту www.universetoday.com
