У Чумацькому Шляху знайшли унікальний об’єкт: що виявили всередині (фото)

Астрономи отримали детальніше уявлення про один із найбільш незвичних об’єктів Чумацького Шляху. Йдеться про залишок наднової Pa 30, який пов’язують із потужним спалахом, поміченим земними спостерігачами ще у 1181 році. Нові зображення та результати аналізу випромінювання показали: цей космічний об’єкт має набагато складнішу будову, ніж вважали раніше. У його центрі ховається надзвичайно гарячий компактний залишок зорі, який дослідники неофіційно називають «зомбі».

На відміну від звичайних залишків наднових, Pa 30 не виглядає як рівномірна хмара газу, що розширюється в усі боки. Навколо центрального об’єкта сформувалася система тонких волокон, оболонок і потоків речовини. На фотографіях вони нагадують гігантську космічну квітку або феєрверк, застиглий у момент вибуху. Саме така структура зробила Pa 30 одним із найцікавіших об’єктів для вивчення еволюції зір.

Що відомо про залишок наднової Pa 30

У 1181 році китайські та японські астрономи описали появу на небі яскравої «гостьової зорі». Вона залишалася помітною протягом кількох місяців, після чого поступово згасла. Протягом століть учені не могли точно визначити, який сучасний об’єкт є її залишком. Ситуація змінилася після того, як у межах Чумацького Шляху виявили туманність Pa 30 із незвичайним центральним джерелом випромінювання.

Порівняння віку, швидкості розширення газу та положення об’єкта показало, що Pa 30 добре узгоджується з описами події 1181 року. За оцінками астрономів, залишок розташований на відстані приблизно 7–8 тисяч світлових років від Землі. Це означає, що вибух відбувся відносно неподалік за космічними масштабами, хоча його світло досягло нашої планети лише через тисячі років.

Наднова, яка породила Pa 30, імовірно, належала до рідкісного типу термоядерних вибухів. Такі події називають надновими типу Iax. Вони відрізняються від звичайних вибухів тим, що зоря може не зруйнуватися повністю. Частина її речовини викидається в навколишній простір, однак щільне ядро залишається. Саме цей сценарій пояснює появу «зомбі» в центрі залишку.

Хто такий космічний «зомбі»

Центральний об’єкт Pa 30 вважають залишком білого карлика. До вибуху він, імовірно, входив до подвійної зоряної системи та взаємодіяв із сусідньою зорею. Білий карлик міг накопичувати речовину від компаньйона, поступово наближаючись до критичної межі. У певний момент у його надрах запустилася термоядерна реакція, яка спричинила вибух.

Однак вибух виявився недостатньо потужним, щоб повністю знищити зоряне ядро. Центральний залишок пережив катастрофу, але втратив значну частину своєї маси. Через це в науково-популярних матеріалах його називають «зомбі-зорею» — об’єктом, який мав би загинути, але продовжує існувати після надзвичайно руйнівної події.

Цей залишок не є живою зорею у звичному розумінні. Він не підтримує стабільне горіння водню, як Сонце, а поступово охолоджується та випромінює енергію, що залишилася після вибуху. Водночас температура його поверхні залишається надзвичайно високою. Потужне ультрафіолетове випромінювання змушує навколишній газ світитися, завдяки чому астрономи можуть досліджувати структуру туманності.

Учені також припускають, що центральний об’єкт обертається дуже швидко. Його швидкість і склад речовини можуть допомогти зрозуміти, як саме поводяться білі карлики під час неповних термоядерних вибухів. Це особливо важливо для дослідження наднових типу Ia, які використовують для вимірювання космічних відстаней і вивчення прискореного розширення Всесвіту.

Чому структура туманності здивувала астрономів

Нові спостереження показали, що Pa 30 має складну систему радіальних волокон. Вони простягаються від центрального залишку назовні, формуючи нерівномірний візерунок. Частина потоків речовини рухається з величезною швидкістю, а їхній хімічний склад відрізняється від складу типових залишків наднових. У газі виявляють елементи, що утворюються під час термоядерних реакцій, зокрема кисень, сірку та інші важчі компоненти.

Волокна не розподілені ідеально симетрично. Це може свідчити про те, що вибух відбувався нерівномірно або на нього впливала взаємодія двох зір. Не виключено, що частина речовини була викинута у вигляді вузьких струменів, які з часом розширилися та стали помітними на знімках. Така картина дає змогу дослідникам реконструювати події, що відбувалися в системі майже тисячу років тому.

Особливість Pa 30 полягає ще й у тому, що його можна досліджувати на різних довжинах хвиль. У видимому світлі астрономи бачать слабку туманність і яскраві нитки газу. Інфрачервоні спостереження допомагають розрізнити пил та холодніші ділянки оболонки. Рентгенівське випромінювання показує надзвичайно гарячий газ і центральне джерело енергії. Поєднання таких даних створює набагато повнішу картину залишку наднової.

Знімки Pa 30 важливі не лише через ефектний вигляд. Вони допомагають перевірити теорії про подвійні зоряні системи, поведінку білих карликів і механізми вибухів, які не призводять до повного знищення зорі. Подібні події можуть бути значно поширенішими, ніж вважалося, але залишатися непомітними через слабке світіння або швидке згасання.

Дослідження цього об’єкта також показує, наскільки цінними є стародавні спостереження неба. Записи астрономів, зроблені майже тисячу років тому, дали змогу зіставити історичну подію із сучасною туманністю. Завдяки цьому Pa 30 став своєрідною капсулою часу, у якій збереглися сліди вибуху зорі, що відбувся задовго до появи сучасних телескопів.

У майбутньому астрономи планують точніше виміряти швидкість розширення волокон, температуру центрального залишку та хімічний склад викинутої речовини. Ці дані допоможуть визначити, як саме білий карлик пережив вибух і чи справді його компаньйон залишився після катастрофи. Якщо припущення підтвердяться, Pa 30 стане одним із найкращих прикладів частково невдалої наднової та унікальним доказом того, що деякі зорі можуть повернутися з «мертвих» у вигляді космічних «зомбі».