Космическая рука, бьющаяся об стену межзвёздного газа
Движение этой удивительной космической структуры было впервые измерено с помощью орбитальной рентгеновской обсерватории Чандра.
Благодаря ей обрисовалась картина, как взрывная волна и частицы вспыхнувшей звезды удаляются от места взрыва, сталкиваясь со стеной межзвёздного газа.
По оценкам астрономов, свет от взрыва сверхновой достиг Земли около 1700 лет назад, в те времена, когда процветала империя майя, а Китаем правила династия Цзинь.
Однако, по космическим стандартам, образовавшийся после взрыва остаток сверхновой под названием MSH 15-52 является одним из самых молодых в галактике Млечный Путь.
В результате взрыва также возникла сверхплотная намагниченная звезда, называемая пульсаром, которая затем создала вокруг себя пузырь из энергетических частиц - туманность, испускающую рентгеновское излучение.
Движимый взрывной волной остаток сверхновой, состоящий из частиц взорвавшейся звезды, со временем расширялся в пространстве, и рентгеновская туманность меняла свои очертания.
Примечательно, что сейчас остаток сверхновой и рентгеновская туманность в совокупности напоминают по форме ладонь и пальцы человеческой руки.
На иллюстрации представлено полное изображение "руки" Чандры, опубликованное астрономами ранее.
Новое исследование показывает, насколько быстро движется остаток сверхновой, связанный с этой "рукой", внедряясь в газовое облако под названием RCW 89.
Внутренний край этого облака образует газовую стену, расположенную примерно в 35 световых годах от центра взрыва.
Чтобы отследить это движение, команда использовала данные от обсерватории Чандра за 2004 и 2008 годы, а затем комбинированное изображение, составленное из наблюдений, сделанных в конце 2017 и начале 2018 годов. Эти три временных вехи показаны на вставке к основному изображению.
Прямоугольником выделено движение взрывной волны возле одного из кончиков пальцев. Она движется со скоростью более 14 миллионов километров в час.
Квадрат показывает сгустки магния и неона, которые, вероятно, образовались в звезде ещё до взрыва и были выброшены в космос после него.
Некоторые из фрагментов взрыва движутся с ещё большей скоростью, превышающей 17 миллионов километров в час.
На цветной версии изображения 2018 года пальцы руки показаны синим и зелёным цветами, а сгустки магния и неона - красным и жёлтым.
Несмотря на поразительно высокие скорости, движение остатка сверхновой на самом деле замедляется.
По оценкам исследователей, чтобы достичь самого дальнего края газового облака RCW 89, вещество должно перемещаться в среднем со скоростью около 48 миллионов километров в час.
Эта оценка основана на возрасте остатка сверхновой и расстоянии между центром взрыва и RCW 89.
Падение скорости означает, что выброшенное вещество сначала прошло сквозь полость в газе с низкой плотностью, а затем значительно замедлилось, натолкнувшись на газовое облако RCW 89.
Вероятно, что звезда ещё до взрыва потеряла часть своего внешнего слоя газообразного водорода из-за звёздного ветра, который образовал полость в окружающем газе.
То же самое можно сказать и о взорвавшейся звезде, сформировавшей хорошо известный остаток сверхновой под названием Кассиопея A (Cas A), возраст которого около 350 лет, то есть он намного моложе остатка сверхновой MSH 15-52.
Примерно 30% массивных звезд, коллапсирующих с образованием сверхновых, относятся к данному типу.
Сгустки вещества, видимые в остатке сверхновой MSH 15-52 возрастом 1700 лет, могут быть более старыми версиями тех, что наблюдаются в Cas A в оптическом диапазоне, с точки зрения их начальной скорости и плотности.
Это означает, что у этих двух объектов может быть один и тот же пусковой механизм взрывов, и это касается многих звёзд, лишённых водородной оболочки. Астрономы продолжают изучать эту возможность.
Статья с описанием результатов опубликована в выпуске "Астрофизического журнала" (Astrophysical Journal Letters) от 1 июня 2021 года и доступна в Интернете.
Авторами исследования являются Казимеж Борковски, Стивен Рейнольдс и Уильям Милтич из Университета штата Северная Каролина.
Источник: https:// www.nasa.gov/ mission_pages/ chandra/ news/ msh-15-52- cosmic-hand-hitting- a-wall.html