«Джеймс Уэбб» обнаружил древнейшую космическую пыль, пережившую взрыв сверхновой 40 лет назад

Изучение архивных материалов космической обсерватории «Джеймс Уэбб» (JWST) позволило обнаружить выраженный инфракрасный объект в эпицентре взрыва сверхновой SN 1983V, зафиксированного в спиральной галактике NGC 1365 ещё в ноябре 1983 года. Команда исследователей воспользовалась удачным стечением обстоятельств: остаток сверхновой случайно попал в поле зрения приборов MIRI и NIRCam во время выполнения совершенно иных научных задач.

Спустя более чем 14 141 день после катаклизма на кадрах отчётливо просматривается сияющая точка, чье спектральное свечение кардинально отличается от характеристик окружающих областей ионизированного водорода.

Анализ распределения энергии показал удивительно ровный спектр без типичных перепадов, характерных для полициклических ароматических углеводородов. Это полностью опровергает гипотезу о его принадлежности к зонам активного формирования светил. Рассчитав термодинамическую модель излучения, астрономы выделили две составляющие: раскаленный силикатный компонент с температурой порядка 630 К и мизерной массой в 1,8 × 10⁻⁶ солнечных масс, а также массивный резервуар холодного углеродного вещества массой около 7,7 × 10⁻³ солнечных масс при температуре 173 К. Данный показатель массы пылевой фракции — один из рекордных среди когда-либо зафиксированных для подобных сверхновых, причем эта оценка является минимальной: существенная доля холодных частиц может быть скрыта на сверхдлинных волнах или укрыта внутри непрозрачных сгустков.

Особое внимание привлекли более ранние кадры, сделанные телескопом «Хаббл» через узкополосный фильтр F657N, настроенный на линию водорода H-альфа. В этом диапазоне на координатах объекта фиксируется слабый оптический источник, в то время как на стандартных широкополосных снимках обсерватории он полностью невидим. Специалисты рассматривают это как вероятный индикатор перманентного взаимодействия расширяющейся ударной волны с околозвёздным веществом, хотя получению прямых спектральных доказательств препятствует соседнее яркое пятно.

Безуспешные попытки зарегистрировать радиосигнал с помощью радиоинтерферометра VLA, а также рентгеновскую активность с помощью телескопов Chandra и XMM-Newton позволили установить строгие лимиты на интенсивность ударного фронта. Полученные ограничения практически исключают радиационный разогрев пылевой среды энергией фронта волны, направляя исследователей к теории кинетического нагрева путём прямых столкновений. Согласно этой концепции, реликтовая пыль, выброшенная звездой-предшественницей задолго до взрыва (вероятно, сформировавшая не сферическую оболочку, а тороидальную структуру из-за влияния двойного компаньона), настигается фронтом разлетающегося вещества. Последнее осуществляет термикацию частиц посредством горячих электронов за фронтом ударной волны. Радиус этого пылевого кольца, судя по астрометрическим данным, составляет от сотен до тысяч астрономических единиц, что сопоставимо с масштабами внутренней зоны облака Оорта в Солнечной системе.

Проверить гипотезу о доминирующей роли ударных процессов призваны грядущие спектральные исследования с помощью JWST, которые откроют детальный доступ к структуре этого замороженного облака.

Источник: iXBT