SN 1987A

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
SN 1987A
Supernova1987A.jpg
Остаток SN 1987A, снимок телескопа «Хаббл», опубликованный 19 мая 1994 года[1]
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000,0)
Тип сверхновой

II

Галактика

Большое Магелланово Облако

Созвездие

Золотая Рыба

Прямое восхождение

05ч 35м 28,01с

Склонение

-69° 16′ 11,6″

Дата открытия

23 февраля 1987

Расстояние

50 кпк

Физические характеристики
Прародитель

Sanduleak -69° 202

Класс прародителя

голубой сверхгигант

Другие обозначения

HP99 854, WS90 1, INTREF 262, XMMU J053528.5-691614, SHP2000, LMC 264, AAVSO 0534-69

[ Информация ] в Викиданных

SN 1987A — сверхновая звезда, вспыхнувшая в Большом Магеллановом Облаке, карликовой галактике-спутнике Млечного Пути, приблизительно в 50 килопарсеках от Солнца. Свет вспышки достиг Земли 23 февраля 1987 года. Поскольку это была первая сверхновая, наблюдавшаяся в 1987 году, ей присвоили название SN 1987A.

В максимуме, достигнутом в мае 1987 года, она была видимой невооружённым глазом, пиковая видимая звёздная величина составила +3[2]:185. Это самая близкая вспышка сверхновой со времён изобретения телескопа.

Предшественник и вспышка[править | править вики-текст]

Сверхновая SN 1987A была открыта Яном Шелтоном при помощи 25-см астрографа обсерватории Лас-Кампанас[2]:182, а первая фотография получена Мак Нотом 23 февраля в 10:35[3]:22. В течение первой послевспышечной декады светимость SN 1987A уменьшалась, а затем почти три месяца увеличивалась до максимума[4]. Звездой-предшественником SN 1987A был голубой сверхгигант Sanduleak −69° 202[5] с массой около 17 масс Солнца, который присутствует ещё в Капском фотографическом обозрении 1896—1900 гг.[2]:183 По радиоизлучению, зарегистрированному в первые две недели вспышки радиоастрономами было установлено, что окружавший звезду газ по плотности и скорости соответствовал звёздному ветру голубого сверхгиганта. В то же время, ультрафиолетовое излучение, зарегистрированное в мае 1987 года спутником IUE по спектру соответствовало газу более высокой плотности и меньшей скорости, располагавшемуся дальше от звезды-предшественника. На основе анализа был сделан вывод, что этот газ соответствовал звёздному ветру красного сверхгиганта, дувшему за тысячи лет до вспышки, то есть что звезда-предшественник была в то время красным сверхгигантом, но затем превратилась в голубой сверхгигант[3]:29.

Вспышка потребовала пересмотра некоторых положений теории звёздной эволюции, поскольку считалось, что почти исключительно красные сверхгиганты и звёзды Вольфа — Райе могут вспыхивать как сверхновые[2]:184.

SN 1987A является сверхновой типа II, образующейся на конечном этапе из одиночных массивных звёзд, о чём свидетельствовали линии водорода уже в самых ранних спектрах этой сверхновой, так как именно водород и гелий являются основными элементами оболочки сверхновых II типа[3]:23-24.

Место в созвездии (красная точка)
Dorado constellation map ru lite.png
Locator Dot.gif

Нейтринная вспышка[править | править вики-текст]

В 2:52 по всемирному времени 23 февраля на советско-итальянском нейтринном телескопе под горой Монблан было зарегистрировано 5 событий, вызванных нейтрино; подобные эффекты фон способен создавать лишь раз в два года[2]:192. А в 7:35 по всемирному времени 23 февраля (приблизительно за 3 часа до первого обнаружения сверхновой на фотопластинке) нейтринные обсерватории Kamiokande II, IMB и Баксан зарегистрировали вспышку нейтрино, длившуюся менее 13 секунд, причём по данным Kamiokande II было определено направление, с точностью около 20 градусов совпавшее с направлением на Большое Магелланово Облако[2]:191. Хотя за это время были зарегистрированы всего 24 нейтрино и антинейтрино, это существенно превысило фон. Это был первый случай регистрации нейтрино от вспышки сверхновой. По современным представлениям, энергия нейтрино составляет около 99 % общей энергии, выделяемой при вспышке. Всего выделилось порядка 1058 нейтрино с общей энергией порядка 1046 джоулей[2]:189 (~100 Foe). Всплеск нейтрино, нёсший львиную долю гравитационной энергии, свидетельствовал о коллапсе ядра звезды-предшественника и образовании на его месте нейтронной звезды[3]:26-27

Нейтрино и антинейтрино достигли Земли практически одновременно, что стало подтверждением общепринятой теории, по которой гравитационные силы действуют на материю и антиматерию одинаково.

Тепловой энергии разлетающегося вещества оболочки сверхновой недостаточно для объяснения длительности её вспышки, продолжавшейся несколько месяцев. На поздней стадии сверхновая светилась за счёт энергии радиоактивного распада никеля-56 с образованием кобальта-56 и последующего распада кобальта-56 с образованием железа-56[6]. Уносящие большую часть энергии распада гамма-кванты, рассеиваясь оболочкой, породили также жесткое рентгеновское излучение сверхновой[3]:25-27.

10 августа 1987 года обсерваторией «Рентген» на модуле Квант-1 было обнаружено жёсткое рентгеновское излучение SN 1987A[2]:195, получены широкополосные (~1-1000 кэВ) спектры излучения этой сверхновой[7]. Поток в диапазоне 20—300 кэВ от SN 1987A был также зарегистрирован спутником Ginga[2]:195. Гамма-излучение от сверхновой регистрировалось в августе-ноябре 1987 года спутником SMM[3]:26.

Световое эхо[править | править вики-текст]

В феврале 1988 года на Европейской южной обсерватории было обнаружено световое эхо сверхновой SN 1987A. Оно представляло собой два концентрических кольца вокруг места вспышки сверхновой, которые созданы рассеявшимся на газо-пылевых облаках светом, испущенным сверхновой во время вспышки[3]:29.

Остаток SN 1987A, наложение снимков в разных диапазонах спектра, 6 января 2014 года. Данные ALMA (радиодиапазон, красный цвет) показывают вновь образовавшуюся пыль в центре остатка. Данные телескопов «Хаббл» (видимый диапазон, зелёный цвет) и «Чандра» (рентгеновский диапазон, синий цвет) показывают распространение ударной волны

Остаток сверхновой[править | править вики-текст]

Остаток SN 1987A является объектом пристального изучения. Особенностью сверхновой являются открытые в 1994 два симметрично расположенных неярких кольца, образовавшихся при слиянии двух звёзд[8][9].

Около 2001 года разлетающееся со скоростью, превышающей 7000 км/с, вещество, образовавшееся в результате взрыва, достигло внутреннего кольца. Это стало причиной нагревания последнего и генерации рентгеновского излучения, поток которого от кольца увеличился в три раза с 2001 по 2009 год. Часть рентгеновского излучения, поглощаемая близким к центру плотным веществом ответственна за сравнимое увеличение потока от остатка в видимом диапазоне за период с 2001 по 2009 гг. Это увеличение яркости остатка повернуло вспять процесс, наблюдавшийся до 2001 года, когда поток в видимом диапазоне уменьшался из-за распада изотопа титан-44[10].

Астрономы предсказывали, что по мере остывания газа после взрыва, атомы кислорода, углерода и кремния в холодных центральных частях остатка будут связываться, образуя большие количества молекул и пыли. Однако наблюдения SN 1987A с помощью инфракрасных телескопов в течение первых 500 дней после взрыва выявили лишь малые количества горячей пыли. 6 января 2014 года появилось сообщение об обнаружении в рамках проекта ALMA намного больших количеств холодной пыли, которые ярко светились в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах. Астрономы оценили, что на тот момент остаток сверхновой содержал вновь образовавшуюся пыль массой в четверть массы Солнца, и что почти весь углерод, выделившийся в результате взрыва, вошёл в состав пыли; они также нашли значительные количества диоксида углерода и моноксида кремния[11][12].

Ни нейтронная звезда, ни чёрная дыра, которые, по некоторым моделям, должны находиться на месте вспышки, пока не обнаружены.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Hubble Finds Mysterious Ring Structure around Supernova 1987a  (англ.), HubbleSite (19 May 1994). Архивировано из первоисточника 27 апреля 2015. Проверено 27 апреля 2015.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ефремов Ю.Н., Шакура Н.И. Сверхновая 1987 A в Большом Магеллановом Облаке // Астрономический календарь на 1989 год : Справочное издание. — М.: Наука, 1988. — С. 181—195. — ISSN 0132-4063.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 Чугай Н.Н. Сверхновая в Большом Магеллановом Облаке // Земля и Вселенная. — М.: Наука, 1989. — № 2. — С. 22-30.
  4. Мустель Э.Р., Чугай Н.Н. Сверхновые, какими мы их видим // Наука и человечество. — М.: Знание, 1988.
  5. Sk −69° 202 в SIMBAD
  6. Астрофизический модуль «Квант» // Наука и человечество. — М.: Знание, 1989. — С. 299—301.
  7. Discovery of hard X-ray emission from supernova 1987A [1] с теоретическими предсказаниями спектра излучения сверхновой [2]
  8. [astro-ph/0703317] The Triple-Ring Nebula around SN1987A: Fingerprint of a binary merger
  9. Элементы — новости науки: Объяснено происхождение колец сверхновой 1987А
  10. Larsson J et al (2011). «X-ray illumination of the ejecta of supernova 1987A». Nature 474 (7352): 484–486. DOI:10.1038/nature10090.
  11. Supernova’s Super Dust Factory Imaged with ALMA  (англ.), National Radio Astronomy Observatory (6 January 2014). Архивировано из первоисточника 27 апреля 2015. Проверено 27 апреля 2015.
  12. Indebetouw R et al (2014). «Dust Production and Particle Acceleration in Supernova 1987A Revealed with ALMA». The Astrophysical Journal Letters 782 (1). DOI:10.1088/2041-8205/782/1/L2.

Ссылки[править | править вики-текст]