Астрофизики уменьшили темпы расширения Вселенной

Астрофизики из США пришли к выводу, что Вселенная может расширяться не так быстро, как считалось ранее, а темной энергии в ней меньше. Результаты своих исследований авторы опубликовали в The Astrophysical Journal, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Аризонского университета.

К таким выводам ученые пришли, выявив различия в сверхновых типа Iа, используемых для определения расстояний в астрономии. Астрономы выяснили, что светимости сверхновых, расположенных на огромных расстояниях от Земли, и звезд, находящихся к ней намного ближе, отличаются.

Ранее специалисты полагали, что это не так, а у звезд, возникающих после взрывов белых карликов, максимальная и, как считалось ранее, одинаковая, светимость. Это позволяло использовать сверхновые типа Iа в качестве «стандартных свечей» для определения космологических расстояний.

Наблюдения над сверхновыми ученые проводили при помощи орбитального телескопа Hubble и спутника НАСА Swift. Данные, собранные с последнего аппарата, оказались решающими, поскольку позволили различить небольшие сдвиги в ультрафиолетовой части спектра сверхновых.

Как полагают астрофизики, если их выводы подтвердятся, то темпы расширения Вселенной с момента Большого взрыва могут быть ниже, чем считалось ранее. Также это может означать меньшую долю темной энергии в балансе массы-энергии Вселенной. Свои наблюдения ученые собираются продолжить на современных обсерваториях, в частности, строящемся в Чили Large Synoptic Survey Telescope (LSST) и Super-LOTIS (Livermore Optical Transient Imaging System) telescope в Аризоне.

http://lenta.ru/news/2015/04/13/la/

Как быстро взрывается сверхновая?

Наше Солнце будет умирать медленной печальной смертью, через миллиарды лет, когда иссякнет волшебный солнечный сок. Конечно, некоторое время наша звезда будет представлять собой впечатляющий красный гигант, но потом превратится в белого карлика.

Построит частокол, расслабится на крыльце с освежающим солнечным лимонадом. Аккуратно дрейфуя в своих сумеречных годах, медленно остынет, пока не достигнет температуры фона Вселенной.

Если наше Солнце было бы меньшей массы, оно страдало бы еще дольше. Итак, соответственно, если бы оно имело большую массу, умерло бы быстрее. В самом деле, звезды с массой, в несколько раз превышающей массу нашего Солнца, умрут как сверхновая, взорвавшись в одно мгновение. Так как быстро это произойдет?

На самом деле есть несколько различных видов сверхновых, и они имеют различные механизмы и разную продолжительность. Но речь пойдет о коллапсе ядра сверхновой, "обычной неэтилированной" сверхновой. Звезды, масса которых равна от 8 до 50 масс Солнца, исчерпывают водородное топливо в своих ядрах быстро, в течение нескольких коротких миллионов лет.

Так же, как наше Солнце, они превращают водород в гелий путем слияния, выпуская огромное количество энергии, толкая против силы тяжести звезды, пытаясь свернуться в себя. После того, как массивная звезда исчерпывает водород в своем ядре, она переключается на гелий, затем уголь, затем неон, все элементы периодической таблицы, пока не достигнет железа. Проблема в том, что железо не производит энергию в процессе слияния, так что нет ничего сдерживающего массу звезды от коллапса внутрь.

... И бум сверхновой!

Внешние края коллапсируют внутрь со скоростью 70 000 метров в секунду, что составляет около 23% скорости света. Всего за четверть секунды, падающий материал отскакивает от железного ядра ​​звезды, создавая ударную волну материи, распространяющейся наружу. Этой ударной волне может потребоваться несколько часов, чтобы достичь поверхности.

Когда волна проходит насквозь, она создает новые экзотические элементы, которые никогда не образуются в ядре оригинальной звезды. Все золото, серебро, платина, уран и все, что выше железа в периодической таблице элементов, создается здесь. Сверхновой нужно несколько месяцев, чтобы достичь своей яркой точки, выпуская столько же энергии, как и остальная часть ее галактики вместе взятая.

http://www.infuture.ru/article/12988

О чем может рассказать сверхновая в галактике NGC 3021?

Этот снимок был сделан телескопом «Хаббл» космического агентства НАСА и Европейского космического агентства. На фото изображена спиральная галактика NGC 3021, расположенная примерно в ста миллионах световых лет от нас в созвездии Малого Льва.

Помимо многих других типов звезд в данной галактике имеются цефеиды. Именно они служат помощниками ученым в определении расстояния до галактики. Цефеиды относятся к переменным звездам, которые с правильным периодом меняют свои размеры и, следовательно, яркость. Цефеиды особенно полезны ученым тем, что они являются очень яркими звездами. Их легко разглядеть не только в нашей галактике, но и в других звездных системах. Яркость звезды дает возможность определить, насколько близко или далеко она находится, а мощные современные приборы, которые имеются на вооружении у астрономов, позволяют точно измерить данное расстояние.

Цефеиды также используются для «калибровки» светимости сверхновых типа Iа. Последние звезды являются настолько яркими, что могут использоваться для измерения еще больших расстояний. Одна из таких ярких взрывных звезд была обнаружена в галактике NGC 3021 в 1995 году.

Кроме того, сверхновая в NGC 3021 была также использована для уточнения величины так называемой «постоянной Хаббла». Значение этой константы показывает, насколько быстро расширяется Вселенная. Чем точнее будут эти данные, тем лучше мы сможем понять то, как эволюционировала Вселенная в прошлом, и каких изменений ждать в будущем. Именно поэтому галактика NGC 3021 представляет собой намного больше, нежели просто красивую спираль.

http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=7143

Suzaku обвинил одного белого карлика во взрыве сверхновой

Используя архивные данные японского рентгеновского телескопа «Suzaku», астрономы определили предвзрывную массу белого карлика, взорвавшегося тысячи лет назад.

Измерение наводит на мысль, что во взрыве участвовал лишь один белый карлик, исключая устоявшийся альтернативный сценарий с участием пары сливающихся белых карликов.

Исследователи проанализировали архивные наблюдения остатка сверхновой по имени 3C 397, находящейся примерно в 33 000 световых лет от Земли в созвездии Орла. По оценкам астрономов, это облако звездного мусора расширяется от 1000 до 2000 лет.

Команда сделала четкие исследования элементов, имеющих значение для взвешивания белого карлика, используя данные спектрометра Suzaku XIS (X-ray Imaging Spectrometer). Наблюдение, сделанное в октябре 2010 года в энергиях между 5000 и 9000 электронвольт, обеспечило общую 19-часовую экспозицию.

Инфракрасные данные космического телескопа Спитцер НАСА позволили внимательнее изучить количество газа и пыли, собранное расширяющимся остатком в межзвездном пространстве. Наблюдения с апреля 2005 года показывают, что масса 3C 397 около 18 раз превышала массу оригинального белого карлика. В результате, команда приходит к выводу, что ударные волны нагревают сокровенные части остатка.

Большинство низко- и средне-массовых звезд, подобных Солнцу, заканчивает свои дни как белые карлики. Типичный белый карлик примерно так же массивен, как наше Солнце, но размер подобен земному. Это относит белых карликов к плотным объектам, уступая лишь нейтронным звездам и черным дырам.

До недавнего времени астрономы думали, что наиболее вероятным способом получить массу для белого карлика может быть соседство в тесной двойной системе с обычной, похожей на Солнце, звездой. Накапливая вещества из своего компаньона, белый карлик может, спустя миллионы лет, подтолкнуть себя ближе к пределу и взорваться. Сопутствующие звезды, вероятно, могут выжить, но астрономы нашли скудные доказательства этого, что говорит о необходимости альтернативной модели. В сценарии слияния, взрыв инициируется парой белых карликов с меньшими массами, чьи орбиты стягиваются с течением времени, пока они в конечном итоге не сливаются и взрываются.

http://www.infuture.ru/article/12934

Астрономы-любители обнаружили сверхновые в отдаленных галактиках

Более 40 000 астрономов-любителей классифицировали два миллиона неопознанных небесных тел, обнаруженных телескопом SkyMapper Австралийского национального университета.

Среди массива астрономических данных, добровольцы обнаружили пять сверхновых - очень яркие взрывающиеся звезды, которые обеспечивают важную информацию об истории и будущем Вселенной.

"Это был огромный успех, все принявшие участие были действительно взволнованы", сообщает Ричард Скалзо из научной школы астрономии и астрофизики Австралийского национального университета. "Один доброволец был так решительно настроен найти сверхновую, что оставался на сайте в течение 25 часов. К сожалению, он так и не нашел её, но обнаружил необычную переменную звезду, которая по нашему мнению, может взорваться в ближайшие 700 миллионов лет или около того".

Телескоп SkyMapper в обсерватории Сайдинг-Спринг в центре Нового Южного Уэльса создает цифровой обзор всего южного неба с подробной записью более чем миллиарда звезд и галактик.

В волонтерском проекте астрономы-любители искали различия в фотографиях одного участка неба, сделанные в разное время. Помимо сверхновых, они также нашли ряд переменных звезд и массу астероидов, некоторые из которых никогда ранее не были обнаружены.

Из-за их яркости, сверхновые используются в качестве маяков для измерения самых отдаленных галактик. Их исследование привело к открытию ускоряющейся Вселенной профессора Брайана Шмидта, за которую он получил Нобелевскую премию по физике 2011 года.

"Когда звезда взрывается и становится сверхновой, примерно через месяц оно светит ярче миллиарда других звезд в своей галактике вместе взятых", сказал Скалзо. "Широкий спектр сверхновых рассказывает нам о различных эволюциях звезд и о том, как они заканчивают свою жизнь".

"Человеческий глаз очень хорошо справляется с их определением. Трудно обучить компьютер этому. У нас было пять разных людей для классификации каждого объекта, а на границе объектов до 20 человек". Ученые надеются, что больший набор программ данных позволит им обучать компьютеры для автоматизации процесса идентификации.

Программа проекта состояла из пятидневной охоты на сверхновые на платформе Zooniverse в ведении группы, базирующейся в Оксфордском университете, в сотрудничестве с BC Stargazing Live. Она привлекла добровольцев из Великобритании, США и Новой Зеландии.

http://www.infuture.ru/article/12929

Астрофизики нашли связь между взрывом сверхновых и образованием планет

Астрофизикам удалось обнаружить недостающее звено между сверхновыми и образованием планет. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте НАСА.

Ученые обнаружили облако теплой пыли в остатках сверхновой, взорвавшейся десять тысяч лет назад. Как показывает оценка массы этой пыли, ее достаточно для образования около семи тысяч планет земного типа.

Ранее ученые сомневались, способен ли взрыв сверхновой сохранить достаточно материи для формирования планет, или же ее уносят за пределы региона взрыва ударные волны.

Исследование астрофизиков показало, что облако способно выдержать натиск такого воздействия и сохранить достаточно материи. Специалисты полагают, что такая пыль, в изобилии наблюдаемая в Галактике, могла произойти от взрывов сверхновых и служит строительным материалом для новых звезд и планет.

Свои наблюдения ученые проводили при помощи обсерватории SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), являющейся совместным проектом НАСА и Германского центра авиации и космонавтики.

Стратосферная обсерватория размещена на борту специальным образом модифицированного самолета Boeing 747 и включает в себя телескоп с эффективным диаметром 2,5 метра. Лайнер при наблюдениях находится на высотах от 12 до 14 километров.

http://lenta.ru/news/2015/03/20/nasa/

Раскрыто происхождение самой быстрой звезды в нашей Галактике

Самая быстрая из известных звезд Млечного Пути находится на пути прочь из галактики, и последнее исследование показывает, что галактического пинка с ускорением звезде дала сверхновая.

Звезда-беженка US 708 движется со скоростью 12 000 км/с — или 43 миллиона км/ч — и тем самым определяется как самая быстрая звезда в Млечном Пути из известных астрономов доныне. Ее скорость позволяет покинуть гравитационное притяжение галактики и в конечном итоге вырваться в межгалактическое пространство.

Большинство других звезд, которые движутся достаточно быстро, чтобы покинуть галактику, как полагают ученые, выбрасываются монструозной черной дырой в центре галактики. US 708 — первая звезда с другой историей происхождения на данный момент, и, как показывает исследование, ее жизнь была странной и хаотичной.

Прочь отсюда

Наше Солнце и большинство из миллионов звезд Млечного Пути коллективно вращаются вокруг центра галактики с относительно небольшой скоростью: наше Солнце движется со скоростью 724 000 км/ч, или 200 км/с. Но есть класс так называемых высокоскоростных звезд (hypervelocity stars), которые движутся с достаточно высокой скоростью, чтобы избежать гравитационное притяжение галактики.

До сих пор самая быстрая из таких высокоскоростных звезд двигалась со скоростью порядка 3,5 миллиона километров в час. Но US 708 движется со скоростью более 40 миллионов километров в час.

«Она значительно быстрее», — говорит Стефан Гейер, научный сотрудник Европейской южной обсерватории и соавтор нового исследования. Гейер и его коллеги впервые обнаружили US 708 в 2005 году. В своей новой работе, вместе с коллегами, он смог измерить скорость звезды, используя текущие и архивные данные, и отследить изменение ее движения в течение 70 лет в общем.

Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути может поиграть гравитационными мышцами и выбросить любую звезду, оказавшуюся с ней по соседству, и многие другие высокоскоростные звезды, как полагают, взялись именно оттуда. Но US 708 начала свое движение не из галактического центра.

Ученые говорят, что звезда, вероятно, была на орбите другой звезды, когда ее путь изменился. US 708 и ее партнер вращались друг вокруг друга очень быстро и с очень небольшим расстоянием между ними. Соседняя звезда взорвалась в качестве сверхновой и была полностью разрушена. US 708 внезапно оказалась без гравитационного троса, и скорость вращения внезапно придала звезде движение по прямой линии.

«Вы как будто едете на карусели, связанные с цепью, и разрезаете цепь — вы тут же вылетите с карусели, — говорит Гейер. — В данном случае карусель взорвалась».

Необычная судьба для звезды

Ученые не могут взглянуть назад во времени и увидеть, что случилось с US 708, прежде чем она вышла на свой нынешний курс. Но улики, которые им нужны, скрываются в физических характеристиках и нынешнем поведении светила.

Скорость — не единственное, что отличает US 708 от других высокоскоростных звезд. До 2014 года все обнаруженные звезды такого плана были похожи на наше Солнце. В начале того же года была обнаружена группа более крупных высокоскоростных звезд (эти звезды, похоже, родились в центре галактики). Но US 708 не средняя, не большая и не огромная; она известна как горячий субкарлик.

Как следует из названия, горячие субкарлики небольшие, но очень горячие, что говорит о том, что когда-то они были значительно массивнее. US 708 в настоящее время имеет около половины массы нашего Солнца, но ученые говорят, что, скорее всего, звезда была красным гигантом с массой, в два-три раза большей нашего Солнца. Внешние водородные слои красного гиганта, вероятно, перетекли в ближайшую звезду, оставив субкарлику по большей части гелий.

Звезда-каннибал была, скорее всего, белым карликом: коллапсировавшая звезда, которая больше не сжигала топливо. После того как она съела внешние слои водорода US 708, она начала высасывать гелий, что и привело к разрыву.

Гелий весьма горючий газ, и по мере того, как белый карлик поглощал этот материал, создавая толстый горячий слой на своей поверхности, гелий воспламенялся. Теория предполагает, что это воспламенение и скопление гелия привело к горению углерода внутри звезды, что могло привести в дальнейшем к разрушению всей звезды, как во время взрыва сверхновой типа 1а.

«Белый карлик был полностью уничтожен, — говорит Гейер. Опять же, отделение белого карлика могло направить US 708 по пути из галактики. Но взрыв сам по себе вряд ли обеспечил звезду достаточным количеством энергии, чтобы та могла покинуть систему. — Думаю, это одна из самых драматических историй о жизни звезды. Звезда через многое прошла».

Ученые не могут сказать наверняка, что US 708 пришла из региона, где обычно рождаются сверхновые первого типа. Остатки такого события давно уже испарились. Но физические характеристики звезды приводят их именно к такому выводу: факт, что US 708 — это горячий субкарлик, состоящий по большей части из гелия, и факт, что она вращается очень быстро (вследствие близкого расположения по отношению к белому карлику).

Гейер и его коллеги говорят, что изучение большего числа звезд, похожих на US 708, может предоставить больше информации о том, как образуются сверхновые типа 1a. Ученые используют эти яркие точки для измерения больших расстояний во Вселенной, поэтому их понимание может повлиять на многие области астрономии.

http://hi-news.ru/space/raskryto-proisxozhdenie-samoj-bystroj-zvezdy-v-nashej-galaktike.html

Астрофизики впервые увидели Крест Эйнштейна от вспышки сверхновой

Астрофизики из США, Дании, Франции, Италии и Австралии четыре раза наблюдали вспышку одной и той же сверхновой. Ее изображение сформировало так называемый Крест Эйнштейна. 

Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Калифорнийского университета в Беркли.

В ходе наблюдений в ноябре 2014 года, проводимых с космического телескопа Hubble, астрофизикам удалось получить размноженные изображения сверхновой, расположенной в одном из рукавов спиральной галактики. Это звездное скопление расположено на расстоянии 9,3 миллиарда световых лет от Земли.

На изображении видна размноженная в результате гравитационного линзирования сверхновая. В качестве гравитационной линзы выступило скопление галактик MACS J1149.6+2223. Оно расположено прямо перед наблюдаемой сверхновой на расстоянии 5,3 миллиарда световых лет от Земли.

Свет от вспышки сверхновой был усилен (по яркости примерно в 20 раз) и размножен (на четыре изображения, сформировавших Крест Эйнштейна) в результате искажения траектории световых лучей сильным гравитационным полем MACS J1149.6+2223.

Как отмечают ученые, наблюдать световые лучи от сверхновой они смогут еще в течение нескольких лет. Компьютерное моделирование, проведенное специалистами, показало, что на Земле астрономы могли видеть Крест Эйнштейна от такой сверхновой 50 и десять лет назад.

Первая гравитационная линза была открыта в 1979 году. Однако до сих пор ученым ни разу не удавалось наблюдать Крест Эйнштейна именно от вспышки сверхновой (ранее он был зафиксирован для квазаров).

Исследованная сверхновая относится к типу la. Он объединяет группу звезд, возникших после термоядерного взрыва белых карликов и используется в астрономии для определения расстояний до галактик.

Кроме того, ученые полагают, что скопление MACS J1149.6+2223 и его окрестности могут содержать темную материю, а дальнейшие исследования этого участка неба в созвездии Льва помогут пониманию ее природы.

http://lenta.ru/news/2015/03/06/supernova/

Взорвавшаяся звезда расцвела, как космический цветок

Поскольку мусор, оставшийся после взорвавшихся сверхновых, очень горячий и ярко светится в рентгеновских лучах, Чандра оказалась ценным инструментом для их изучения.

Остаток сверхновой G299.2-2.9 (или G299 для краткости) находится в пределах нашей галактики Млечный Путь. Чандра на своем новом изображении видит его как красивый цветок.

G299 – это все, что осталось от сверхновой звезды типа Ia. Астрономы полагают, что сверхновая типа Ia образуется из-за термоядерного взрыва белого карлика, находящегося на тесной орбите со звездой-компаньоном. Если партнер белого карлика является типичной солнцеподобной звездой, белый карлик может стать нестабильным и взорваться из-за вытягивания материала из своего компаньона. Кроме того, белый карлик может находиться на орбите с другим белым карликом, и их слияние спровоцирует взрыв.

Ученые используют сверхновые типа Ia как космические столбы указания расстояния, позволяющих им точно измерить расстояния до галактик в миллиардах световых лет от нас, и для определения скорости расширения Вселенной. По прогнозам традиционной модели, сверхновые типа Ia взрываются, образуя идеальный шар. Но астрономы обнаружили, что некоторые взрывы сверхновых типа Ia могут быть несимметричными, как считалось ранее. G299 может быть примером такой "необычной" сверхновой типа Ia.

Используя длительные наблюдения Чандры, исследователи обнаружили, что образованные обломками взорвавшейся звезды границы расширяются по-разному в различных направлениях.

На этом новом изображении Чандры красное, зеленое и голубое свечение представляют рентгеновские излучения медленной, средней и высокой энергий, соответственно, обнаруженное телескопом. Рентгеновские лучи средней энергии обусловлены излучением железа, а высокоэнергетические рентгеновские лучи испускают кремний и сера. Рентгеновские данные были объединены с инфракрасными данными из наземного исследования 2MASS, в диапазоне видимого света.

Выполняя детальный анализ рентгеновских лучей, ученые обнаружили несколько четких примеров асимметрии в G299. Например, соотношение между содержанием железа и кремния в составе остатка непосредственно над центром больше, чем в части остатка чуть ниже центра. Это различие можно увидеть в зеленой окраске верхней части по сравнению с синим цветом в нижней области. Кроме того, существует сильно удлиненная часть остатка, вытянутая вправо. В этой области, относительное количество железа с кремнием похоже на найденное в южной части остатка.

http://www.infuture.ru/article/12722

Сканирование остатка сверхновой показывает интересные детали

Кассиопея А является одним из самых хорошо изученных остатков сверхновых в нашей Галактике. Но он по-прежнему преподносит крупные сюрпризы.

Астрономы из Гарвард-Смитсоновского и Дартмутского колледжей сгенерировали новую 3-D карту, используя астрономический эквивалент компьютерной томографии. Они обнаружили, что остаток сверхновой Кассиопея A (Кас А) состоит из около полутора десятков массивных полостей или "пузырей".

"Наша трехмерная карта дает взглянуть на внутреннюю часть взорвавшейся звезды", говорит Дэн Милисавлевич из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CFA). Это исследование опубликуется в журнале Science 30 января.

Около 340 лет назад в созвездии Кассиопеи взорвалась массивная звезда. Из-за взрыва очень горячие и радиоактивные вещества быстро устремились наружу из ядра звезды, смешиваясь и сбивая внешний мусор. Очень трудно смоделировать подобные взрывы, даже работая на одних из самых мощных в мире суперкомпьютерах. Тем не менее, тщательно изучая относительно молодые остатки сверхновых, наподобие Кассиопеи А, астрономы могут исследовать различные ключевые процессы, которые приводят к этим титаническим звездным взрывам.

"Мы рассматриваем оставшийся от взрыва мусор, чтобы узнать, что взорвалось и как взорвалось", объясняет Милисавлевич." Наше исследование представляет собой важный шаг вперед в нашем понимании того, как звезды на самом деле взрываются".

Для того, чтобы создать 3-D карту, Милисавлевич и соавтор исследования Роб Фесен из Дартмутского колледжа изучили Кас А в ближнем инфракрасном диапазоне с помощью 4-метрового телескопа Mayall в Национальной обсерватории Китт-Пик. Спектроскопия позволила им измерить скорость расширения чрезвычайно слабых веществ внутри Кас А, в котором содержалось решающее третье измерение.

Они обнаружили, что большие внутренние «пузыри», по всей видимости, соединены с наблюдавшимися ранее большими кольцами обломков, которые составляют яркую и заметную внешнюю оболочку Кас А. Две наиболее четко определенных полости имеют 3 и 6 световых лет в диаметре, а вся структура остатка сверхновой похожа на швейцарский сыр.

«Пузыри», вероятно, были созданы струями радиоактивного никеля, выделяемого во время взрыва звезды. Так как этот никель должен распадаться с образованием железа, Милисавлевич и Фесен прогнозируют, что внутренние пузыри Кассиопеи А должны быть обогащены железом на 10 часть массы Солнца.

http://www.infuture.ru/article/12636

Пыль со дна океана поможет понять суперновые звезды

Космическая пыль на дне океана могла радикально изменить наше понимание суперновых, сообщает новое исследование.

Сверхновая - звезда, яркость которой значительно увеличивается в течение нескольких дней, оставляя впечатление будто рождается “новая” звезда. Некоторое количество оставшегося от суперновых материала, попадает на поверхность Земли, находя путь к дну океана.

Анализ этой пыли – которая, как полагают, прибыла от взрывающихся звезд далеко вне нашей Солнечной системы – обнаружил, что количество плутония намного ниже ожидаемого. Исследование противоречит текущим теориям, в которых некоторые материалы, важные для человеческой жизни (включая железо, калий и йод) создаются сверхновыми и распространяются по космосу.

“Небольшое количество пыли от этих отдаленных взрывов попадает на Землю, после пересечения галактики”, говорит автор исследования доктор Антон Валлнер из Научной школы физики и инженерии. “Мы проанализировали галактическую пыль, осевшую на дно океана 25 миллионов лет назад, и обнаружили намного меньше тяжелых элементов, таких как плутоний и уран, чем ожидали”.

Суперновые, как известно, также создают свинец, серебро и золото, а также тяжелые радиоактивные элементы, такие как уран и плутоний. Команда доктора Валлнера изучила плутоний-244 с периодом полураспада 81 млн. лет.

“Любой плутоний-244, который существовал, когда Земля формировалась из межгалактического газа и пыли более четырех миллиардов лет назад, давно распался”, объяснил он. “Таким образом, любой плутоний-244, который мы находим на Земле, должен быть создан взрывами сверхновых, которые произошли за последние сто миллионов лет”.

Доктор Валлнер и его коллеги проанализировали образцы коры планеты. Они нашли в 100 раз меньше плутония-244, чем ожидалось.

“Кажется, что эти самые тяжелые элементы не могут быть сформированы стандартными суперновыми. Их создание может потребовать более редких и мощных событий, таких как слияние двух нейтронных звезд”, отметил он.

Факт, что такие тяжелых элементов, как плутоний, присутствовали на Земле, а уран и торий присутствуют по-прежнему, предполагает, что взрыв, в результате которого они образовались, произошел близко к Земле.

http://www.infuture.ru/article/12585

Взрыв сверхновой в спиральной галактике

Представлено любительское фото, на котором заметна вспышка от сверхновой в спиральной галактике.

Астрофотограф Justin Ng (Джастин Эндж) из Сингапура сфотографировал спиральную галактику NGC 4666, в которой вспыхнула сверхновая звезда. Эта примечательная фотография была сделана 2 января 2015 года.

На изображении хорошо заметна вспышка от сверхновой. которая здесь взорвалась.

Галактика NGC 4666 имеет и множество других обозначений: UGC 7926, MCG 0-33-8, ZWG 15.15, PG42975. Это спиральная галактика с перемычкой, которая находится в зодиакальном созвездии Девы.

Галактика NGC 4666 была открыта 22 февраля 1784 года Вильямом Гершелем. Она расположена на расстоянии около 80 000 лет от Земли.

Сверхновая звезда, которая ярко вспыхнула в галактике NGC 4666, была открыта в начале декабря 2014 года и названа ASASSN-14lp. Эта сверхновая относится к типу la.

Сам астрофотограф сообщил, что его фотография является результатом двухчасовых наблюдений за галактикой NGC 4666.

http://www.infuture.ru/article/12544

Обворожительные останки сверхновой MSH 11-62

При помощи инфракрасной обсерватории Чандра, ученые рассмотрели неимоверно красивые останки сверхновой MSH 11-62.

Длительные наблюдения за останками сверхновой MSH 11-62 при помощи мощной инфракрасной космической обсерватории помогли исследователям увидеть меняющуюся оболочку этого удивительного объекта. Эта оболочка состоит горячего газа, который светится в красном цвете, что хорошо видно на изображении. Эта газовая оболочка, словно одеяло, окутывает туманность. Объект MSH 11-62 имеет сложную структуру, поэтому он и вызывает такой большой интерес у ученых.

Энергия, высвобождаемая из туманности, видна в рентгеновском волновом диапазоне в голубом цвете.

http://www.infuture.ru/article/12246

Наблюдение сверхновой дало удивительные результаты

В 1987 году астрономы стали свидетелями насильственной смерти гигантской звезды в Южном полушарии.

Теперь большая группа исследователей опубликовала результаты обширных наблюдений за сверхновой SN 1987A с помощью Атакамской Большой миллиметровой / субмиллиметровой решеткой (ALMA) в чилийской пустыне Атакама и Австралийского компактного массива радиотелескопов (ATCA) в Австралии.

"Комбинируя наблюдения двух телескопов, мы смогли различить излучение расширяющейся ударной волны сверхновой от излучения, вызванного пылью, образующейся во внутренних областях остатка", сообщает Джованна Занардо из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) в Перте, Западная Австралия и ведущий автор исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal. "Это важно, потому что означает, что мы в состоянии различить типы наблюдаемого излучения и искать признаки нового объекта, который, возможно, образовался при коллапсе ядра звезды".

"Наши наблюдения радиотелескопов ATCA и ALMA показали признаки чего-то, никогда не виданного прежде, находящегося в центре остатка. Это может быть плерион, обусловленный спиннингом нейтронной звезды, или пульсар, который астрономы искали с 1987 года. Это удивительно, что только сейчас, с помощью больших телескопов, таких как ALMA и ATCA, мы можем увидеть сквозь мусор, образовавшийся при взрыве звезды, и посмотреть, что он скрывает", добавила она.

Еще одно недавнее исследование, основанное на этих наблюдениях, решило давнюю загадку: почему одна сторона остатка сверхновой ярче другой. Также опубликованное в The Astrophysical Journal, второе исследование использовало подробную трехмерную компьютерную модель расширяющейся ударной волны сверхновой.

Моделирование показало, что восточная, или левая, сторона растущей ударной волны набухает быстрее, чем другая сторона, в результате излучает больше радиоэмиссии, чем более слабая сторона. Это влияние становится гораздо более очевидным, когда ударные волны врезаются в экваториальные кольца, как показано на изображении космического телескопа Хаббл.

"Тот факт, что модель соответствует наблюдениям, означает, что теперь мы понимаем физику расширения остатков и начинаем понимать состав среды, окружающей сверхновую, что является большой частью головоломки процесса формирования остатка SN 1987A", добавляют исследователи.

На иллюстрации - Слева: изображение SN 1987A от Хаббла, 2010 год. Середина: изображение SN 1987A от ATCA и ALMA. Справа: визуализация остатка, показывающего возможное местоположение пульсара.

http://www.infuture.ru/article/12192

Астрофизики проследили за взрывом сверхновой в тесной двойной звезде

Международный коллектив астрофизиков наблюдал расширение фаербола (огненного шара) от взрыва сверхновой. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature.

Ученым удалось определить параметры расширяющегося фаербола — огромного шара из горячей материи и излучения, сорвавшегося в результате взрыва сверхновой с поверхности белого карлика — звезды с массой, сравнимой с солнечной, и радиусом, как у Земли. Распространение такого объекта сопровождается сильным свечением и приводит к постепенному охлаждению его материи.

Сам взрыв был спровоцирован термоядерными реакциями слияния ядер водорода на поверхности звезды. Общая толщина слоя участвующей в реакции материи составляет около 200 метров, а сама она началась в нижней части слоя из-за высокого давления, вызванного гравитацией белого карлика.

Новая Дельфина 2013 — тесная двойная звезда, состоящая из белого карлика и своего компаньона-сверхгиганта. Система открыта 14 августа 2013 года японским астрономом-любителем в созвездии Дельфина и находится на расстоянии почти 15 тысяч световых лет от Земли.

Свои наблюдения ученые проводили в несколько этапов. В общей сложности они зафиксировали расширение шара со скоростью более 600 километров в секунду от размера, равного диаметру орбиты Земли (в течение первого часа наблюдений) до диаметра орбиты Нептуна (на 43 сутки). За это время радиус фаербола в размерах увеличился в 20 раз. Форма фаербола не была строго сферической, а походила скорее на эллипсоид. Это позволило ученым сделать выводы о несимметричном характере выброса материи с поверхности белого карлика.

http://lenta.ru/news/2014/10/27/fireball/

Доказано существование парно-нестабильных сверхновых

Сверхновые типа Ia образовываются, когда белый карлик является близким спутником другой звезды. Когда внешние слои спутника захватывают белый карлик, это может вызвать безудержную ядерную реакцию, что разрывает белого карлика.

Сверхновые типа Ia невероятно яркие. Количество энергии, выделяемой такой сверхновой, больше, чем количество энергии Солнца, выделенное им за всю его жизнь. А теперь представьте сверхновую в десять раз мощнее. Такой звездный взрыв известен как сверхяркая сверхновая или гиперновая.

Такой супер-мощный звездный взрыв крайне редок в современных галактиках, потому что они отмечают окончательный момент жизни крупнейших звезд. Их массы могут достигать около 150 -200 солнечных. Такие звезды крайне редки сегодня, но считается, что в ранней Вселенной они были более распространены. Таким образом, предпринимались попытки обнаружить гиперновые в далеких галактиках, так как время путешествия света означает, что мы может видеть такие галактики в то время, когда Вселенная была гораздо моложе.

В 2007 году была открыта гиперновая, известная как SN2007bi. Мало того, что она была чрезвычайно яркой, но и оставалась максимально яркой в течение почти пяти месяцев. Это необычно для сверхновой, но такой медленный распад именно то, что можно было ожидать от типа сверхновой, известной как парно-нестабильная сверхновая.

При типичном коллапсе ядра сверхновой, слияние элементов в период распада ядра производит огромное количество энергии в виде нейтрино и гамма-лучей (фотонов высокой энергии). При излучении гамма-лучей из ядра, они сталкиваются с внешним слоем звезды, что предотвращает их разрушение внутри. Это несколько ограничивает размер взрыва сверхновой. У очень массивных звезд гамма-лучи имеют столько энергии, что производят пары электронов и позитронов. Поскольку гамма-лучи производят пары частиц, они не могут воздействовать на внешние слои звезды. В результате, звезда более коллапсирует внутрь, происходит дальнейшее нагревание ядра, ​​и производятся более интенсивные ядерные реакции, пока звезда не будет полностью разорвана взрывом гиперновой.

Существование SN2007bi подтверждает, что парно-нестабильные сверхновые существуют. Поскольку такие сверхновые полностью уничтожают себя, они, как правило, высвобождают огромное количество тяжелых элементов в космосе. Такие элементы имеют решающее значение для формирования звезд, таких как наши Солнце и Солнечная система. Вполне вероятно, что подобный взрыв произвел элементы, такие как углерод, железо и кислород, которые существуют в наших телах сегодня.

http://www.infuture.ru/article/11937

Обсерватория Gaia нашла свою первую сверхновую

Менее чем через два месяца после первого сканирования неба, космическая обсерватория ЕКА Gaia обнаружила свою первую сверхновую - мощный звездный взрыв, который произошел в отдаленной галактике, расположенной примерно в 500 миллионах световых лет от Земли.

В соответствии с ЕКА, сверхновая была выявлена благодаря внезапному увеличению блеска галактики, которое произошло между двумя наблюдениями Gaia, сделанными в один месяц. Этот аномальный всплеск света наблюдался командой астрономов во время очередного обзора неба 30 августа, и сверхновой дали имя Gaia14aaa.

С начала своей научной работы 25 июля, Gaia неоднократно сканировала небо с целью изучения каталога почти одного миллиарда звезд (в среднем 70 раз в течение ближайших пяти лет). Доктор Саймон Ходжкин из Института астрономии в Кембридже объяснил, что существуют много преимуществ для такого подхода.

"Этот вид повторного исследования представляет удобный для изучения изменчивый характер неба", сказал Ходжкин.

Многие астрономические источники являются переменными, другие проявляют постоянность, отмеченную периодическими просветлениями и затемнениями, а третьи могут претерпеть крайне драматичные изменения.

"Мы сразу же подумал, что это может быть сверхновой, но необходимо больше улик, чтобы подкрепить наши предположения", сказал Лукаш Вирзиковски из Варшавского университета астрономической обсерватории, Польша. В конце концов, есть и другие мощные космические явления, которые могут быть ошибочно приняты за сверхновую в далекой галактике, такие как вспышки, созданные сверхмассивными черными дырами.

В случае Gaia14aaa, положение яркого света было несколько смещено от галактического ядра, что по предположениям исследователей, связано с центральной черной дырой. Поэтому доктор Ходжкин и его коллеги дополнительно проанализировали свет, используя инструменты Гайи.

"В спектре этого источника мы смогли увидеть присутствие железа и других элементов, которые, как известно, можно найти в сверхновых", говорят ученые. Они подозревают, что источником яркости, возможно, была сверхновая типа Ia - взрыв белого карлика, запертого в двойной системе.

Чтобы подтвердить свои выводы об этой сверхновой, команда Gaia использует дополнительные данные от наземных телескопов, таких как телескоп Исаака Ньютона (INT) и роботизированный телескоп Ливерпуль из обсерватории Роке де лос Мучачос на острове Ла Пальма, Канарские острова, Испания, сообщает ЕКА. Спектр с высоким разрешением, полученный 3 сентября с помощью INT, подтвердил, что взрыв соответствовал сверхновой типа Ia, а также представила оценку его расстояния.

http://www.infuture.ru/article/11788

X-фото сверхновой от "Чандры"

Космическая обсерватория "Чандра" помогла ученым получить отменную фотографию останков сверхновой Puppis A. 

Яркие останки сверхновой Puppis A находится приблизительно в 7 000 световых годах от Земли в южном созвездии Кормы в нашей собственной галактике. Диаметр останков составляет около 10 световых лет.

Внутри останков сверхновой Puppis A учеными была обнаружена нейтронная звезда RX J0822-4300, которая образовалась около 3,7 тысяч лет тому назад в результате взрыва звезды по типу сверхновой. Нейтронная звезда RX J0822-4300 примечательна тем, что обладает наибольшей скоростью относительно окружающих её звезд, среди всех звёзд, для которых в настоящее время определен этот параметр. Скорость, с которой звезда удаляется от точки взрыва сверхновой, оценивается в 1300 км/с.

Останки сверхновой Puppis A были открыты в октябре 1971 года во время пролета британской метеорологической ракеты Skylark.

Останки Puppis A являются одними из самых ярких в рентгеновском волновом диапазоне. Как раз в этом диапазоне за ними наблюдал космический рентгеновский телескоп "Чандра".

На сегодняшний день это самое четкое и детальное изображение останков сверхновой Puppis A. Фотография была любезно представлена на всеобщее обозрение 10 сентября 2014 года Американским Космическим Агентством NASA.

http://www.infuture.ru/article/11762

Хаббл нашел звезду-компаньона редкой сверхновой

После двух десятилетий поисков, астрономы с помощью космического телескопа Хаббл обнаружили звезду-компаньона редкого типа сверхновой.

Эта находка подтверждает давнее убеждение, что сверхновая SN 1993J происходит из внутренней двойной системы. Двойная система включает в себя две звезды, взаимодействующие друг с другом, в результате чего происходит космический взрыв.

"Это похоже на место преступления, и мы, наконец, определили преступника", сказал Алекс Филиппенко, профессор астрономии Калифорнийского университета в Беркли. "Звезда-компаньон «украла» большое количество водорода, окружающего взрывавшуюся звезду-соседку".

Сверхновая SN 1993J принадлежит к типу IIb, который содержит гораздо меньше водорода, чем типичная сверхновая. В теории, звезда-компаньон присвоила большую часть водорода из взорвавшейся главной звезды, а затем продолжила свою жизнь как супер-горячая гелиевая звезда.

SN 1993J можно обнаружить на расстоянии приблизительно 11 миллионов световых лет от Земли в направлении Большой Медведицы, в галактике Messier 81. Во время поисков, астрономами из обсерватории Кека на Гавайях было высказано предположение, что звезда-компаньон излучает большое количество ультрафиолетового света, но ученые не были уверены, что нашли правильную звезду в переполненной "прилегающей территории" вокруг сверхновой.

Объединив данные излучений оптического диапазона и ультрафиолетового света от Хаббла, команда составила спектр, который соответствовал предсказанному свечению звезды-компаньона. Только недавно ученые смогли обнаружить это свечение, известное как эмиссия континуума. Эти новые данные помогут астрономам понять механизмы различных типов сверхновой.

Результаты команды были опубликованы в недавнем выпуске The Astrophysical Journal.

http://www.infuture.ru/article/11760

Ученый объяснил, что произошло в космосе после взрыва сверхновой 2014 года

15 января 2014 года британский астрофизик Стив Фосси сквозь обычный университетский телескоп показывал студентам на занятиях галактику М-82 (Сигара). Повезло случайно: неизвестная сверхновая SN 2014J была застигнута в самом начале своей вспышки, с разницей в день-полтора. 

Данные со спутника INTEGRAL Европейского космического агентства, полученные уже между 50 и 100 днями после взрыва сверхновой, позволили досконально осмыслить это космическое происшествие. «МК» в небесный расклад тайн посвятил участник нового изыскания из Института астрономии РАН Николай Чугай:

- Впервые были обнаружены гамма-линии от сверхновой типа Ia, рассказываетроссийский астроном. Открытая в начале этого года сверхновая SN 2014J является результатом термоядерного взрыва белого карлика, когда его масса становится равной 1,4 солнечной массы. Это так называемый предел Чандрасекара, при котором белый карлик теряет устойчивость и взрывается с полным ралётом вещества. Вопрос о том, как белый карлик достигает такой критической массы, остается пока открытым. Хотя несомненно, что такое может произойти только в двойной системе (подробности ниже).

Кроме того, добавил Николай Чугай, впервые непосредственно подтверждена гипотеза о том, что при взрывах сверхновых типа Iа (термоядерных взрывах белых карликов) образуется большое количество никеля-56, приблизительно 0,6 солнечной массы. Следует сказать, что сверхновая SN 2014J практически не отличается от всех остальных сверхновых того же типа, так что полученный результат имеет отношение к большинству сверхновых данного класса.

Полученные результаты вносят вклад в понимание того, в какой мере взрыв сверхновой Ia соответствует одному из двух основных сценариев, ведущих к взрыву. Дело в том, что взрыв сверхновой может протекать по-разному в зависимости от того, образуется ли белый карлик чандрасекаровской массы в результате аккреции вещества нормальной звезды в двойной ситеме, или же в результате быстрого слияния двух белых карликов. В этих случаях наблюдаемая картина взрыва сверхновых Ia может быть несколько различной.

* * *

В международном исследовании основной вклад внесла группа специалистов из института ИКИ РАН (ведущий автор: Евгений Чуразов). Статья с результатами исследований опубликована в Nature («Cobalt-56 γ-ray emission lines from the type Ia supernova 2014J»).

Звезда SN 2014J - это термоядерная сверхновая, которая взрывается в результате неустойчивости белого карлика с массой Чандрасекара равной 1,4 солнечной массы. Вопрос, как белый карлик достигает такой массы, остается пока открытым. Обычный белый карлик с массой от 0.6 до одной солнечной массы, должен набрать недостающую массу до предела Чандрасекара. Это может произойти в двойной системе в результате перетекания вещества от нормальной звезды-спутника на белый карлик. Другой сценарий, который считается наиболее вероятным, предполагает слияние двух белых карликов, при котором суммарная масса карликов превышает 1.4 солнечной массы.

Как только карлик достигает предела Чандрасекара, возникает условие для термоядерного взрыва. Происходит распространение волны термоядерного горения сначала в дозвуковом режиме, потом в сверхзвуковом, при котором развивается детонация, т. е. взрывной процесс. В результате взрыва вещество белого карлика, которое состояло в основном из углерода и кислорода (атомный вес 12 и 16), превращается в вещество, состоящее из более тяжёлых элементов, среди которых доминируют железо (атомный вес 56).

Железо в определённом смысле – пепел термоядерного горения, т. е. термоядерных превращений, протекающих при взрыве. Но, на самом деле подлинным пеплом термоядерного горения является никель-56, ядро которого имеет наибольшую энергию связи на один протон или нейтрон. Это объясняет, почему при взрыве сверхновой типа Ia образуется никель-56. Ядро никеля-56, однако, является неустойчивым относительно захвата электрона с последующим превращением его в ядро кобальта-56. Это происходит с характерным временем полураспада 6 суток. Ядро кобальта-56 в свою очередь тоже неустойчиво и после захвата электрона, и частично в результате бета-распада, с характерным временем полураспада 77 дней превращается в ядро железа-56, которое является основным изотопом привычного нам железа.

Можно сказать, что все железо во Вселенной – результат описанного процесса ядерных превращений, в которых вначале образуется ядро никеля-56, которое затем превращается в кобальт-56, а тот – в железо-56. Индикатором этого процесса являются гамма-кванты определенной энергии, которые излучаются в описанных превращениях.

Детекторы, установленные на обсерватории INTEGRAL зарегистрировали гамма-кванты с энергией 0.847 МэВ и 1.238 МэВ, которые определенно связаны с распадом кобальта-56 в железо-56. Источником этих гамма-квантов является сверхновая, взорвавшаяся в близкой галактике М82.

Удаче эксперимента поспособствовали три обстоятельства.

Первое, то что INTEGRAL до сих пор работает и прекрасно исполняет свои функции.

Второе, то что взорвалась близкая сверхновая Iа, на расстоянии 10 млн световых лет, всего лишь в пять раз дальше ближайшей к нам нормальной галактики М31 в Андромеде.

И наконец третье, важное обстоятельство. Комитет по утверждению заявок на наблюдения и распределению времени предоставил вне плана затребоанные 1 миллион секунд для выполнения данного эксперимента. Хотя поток квантов слабый, – близкая сверхновая всё-же довольно далека, – одного миллиона секунд хватило для того, чтобы уверенно зарегистрировать два пика на фоне шума. Эти пики в точности совпали с известными гамма-линиями, сопровождающими радиоактивное превращение кобальта-56 в железо. Это стало решающим подтверждением того, что картина термоядерного взрыва, лежащая в основе теории этого явления, в принципиальных чертах верна. Измерив интенсивность этого сигнала, и зная расстояние до сверхновой, удалось определить, сколько радиоактивного никеля-56 было синтезировано при взрыве SN 2014J.

Заметим, что такие же гамма-линии наблюдались 27 лет назад от сверхновой SN 1987A в Большом Магеллановом Облаке 1987 года. Эта сверхновая, однако, иного класса, типа II, и механизм взрыва таких сверхновых совершенно другой физической природы. В этом случае при взрыве было выброшено в 10 раз меньше никеля-56, чем в SN 2014J.

Примечательно, что сверхновые типа II будучи более частыми явлениями вносят сопоставимый со сверхновыми Ia вклад в обогащение Вселенной железом.

http://www.mk.ru/science/2014/09/01/rossiyskie-uchenye-poluchili-novye-dannye-o-vzryvakh-sverkhnovykh.html