Уцелевший после взрыва белый карлик Pa 30 создал удивительную структуру в форме фейерверка

Астрофизики из Сиракузского университета представили научное обоснование аномальной морфологии остатка сверхновой Pa 30, чья структура разительно отличается от привычного хаотичного нагромождения материи. Вместо облаков газа от центрального ядра объекта расходятся тонкие прямолинейные «лучи», создавая визуальный эффект застывшего фейерверка.

На протяжении многих лет научное сообщество стремилось связать этот объект с «гостевой звездой», зафиксированной летописцами Китая и Японии в 1181 году. Исследователь Эрик Кофлин (Eric Coughlin) и его коллеги выдвинули гипотезу, согласно которой небесное тело предприняло попытку взорваться, но так и не довело этот процесс до финального разрушения.

Уцелевший после взрыва белый карлик Pa 30 создал удивительную структуру в форме фейерверка
Остаток сверхновой SNR 1181. Белый карлик уцелел после вспышки, сформировав исключительную структуру, напоминающую фейерверк.
Источник: NASA / Chandra

Результаты моделирования указывают на то, что белый карлик, ставший прародителем Pa 30, претерпел лишь частичную детонацию. Термоядерное горение у поверхности светила не переросло в полноценную сверхзвуковую ударную волну и преждевременно прекратилось, оставив после себя сверхмассивный звездный остов. Подобные события относятся к редкому классу сверхновых типа Iax, при которых белый карлик не аннигилирует полностью.

«Уцелевшее» ядро стало источником экстремально мощного звездного ветра, скорость которого достигает 15 000 км/с. Этот поток, обогащенный тяжелыми элементами, синтезированными в момент несостоявшейся катастрофы, на огромной скорости врезался в окружающее пространство.

Pa 30: белый карлик «выжил» после взрыва и создал уникальную структуру, напоминающую фейерверк
Визуализация события Kingfish. Слева — реконструкция взрыва спустя 40 миллисекунд: внутри сферы формируются радиальные нитевидные структуры. Справа — состояние через 256 миллисекунд, где эти волокна трансформируются в плотную оболочку, типичную для остатков сверхновых. Данный эксперимент подтверждает, что взрывные процессы с однородным расширением могут проходить через кратковременную фазу, идентичную облику Pa 30, — стадию, которая обычно мимолетна по сравнению с долгосрочным воздействием звездного ветра.
Источник: Eric R. Coughlin et al, ApJL 996 L3 DOI 10.3847/2041-8213/ae267d

На стыке плотного ветра и разреженной межзвездной среды возникла неустойчивость Рэлея — Тейлора — физический феномен, ответственный за появление грибовидных структур при контакте сред с разной плотностью. В случае с Pa 30 эти образования вытянулись в длинные волокна. Как правило, такая нестабильность ведет к турбулентному перемешиванию и формированию бесформенных туманностей. Однако из-за того, что плотность звездного ветра Pa 30 была на порядки выше плотности окружающего газа, вторичные искажения не проявились. Нити продолжали удлиняться под давлением ветра, что и обеспечило объекту его уникальный «игольчатый» вид.

Авторы исследования отмечают поразительное сходство между Pa 30 и архивными снимками ядерного испытания Kingfish 1962 года. На кадрах высотного взрыва запечатлены аналогичные радиальные нити, возникающие в первые мгновения после детонации, прежде чем они превращаются в плотное облако продуктов распада.

 

Источник: iXBT

Читайте также