SN 1987A

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск
SN 1987A

Остаток SN 1987A, снимок телескопа «Хаббл», опубликованный 19 мая 1994 года[1]
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000,0)
Тип сверхновой

II[2]

Галактика

Большое Магелланово Облако

Созвездие

Золотая Рыба

Прямое восхождение

[www.wikisky.org?locale=ru&ra=05%3Csup%3E%D1%87%3C%2Fsup%3E%26nbsp%3B35%3Csup%3E%D0%BC%3C%2Fsup%3E%26nbsp%3B28%2C01%3Csup%3E%D1%81%3C%2Fsup%3E&de=-69%C2%B0%26nbsp%3B16%26prime%3B%26nbsp%3B11%2C6%26Prime%3B&zoom=9&show_box=1 05ч 35м 28,01с[3]]

Склонение

[www.wikisky.org?locale=ru&ra=05%3Csup%3E%D1%87%3C%2Fsup%3E%26nbsp%3B35%3Csup%3E%D0%BC%3C%2Fsup%3E%26nbsp%3B28%2C01%3Csup%3E%D1%81%3C%2Fsup%3E&de=-69%C2%B0%26nbsp%3B16%26prime%3B%26nbsp%3B11%2C6%26Prime%3B&zoom=9&show_box=1 -69° 16′ 11,6″[3]]

Дата открытия

23 февраля 1987

Расстояние

51,4 кпк (168000 световых лет)

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 на окраине туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке, карликовой галактике-спутнике Млечного Пути, приблизительно в 51,4 килопарсеках (168 тысяч световых лет) от Земли[3]. Свет вспышки достиг Земли 23 февраля 1987 года[4]. 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[5]:185. Это самая близкая вспышка сверхновой, наблюдавшаяся со времён изобретения телескопа[6].

Звезда-предшественник и вспышка

Сверхновая SN 1987A была открыта Яном Шелтоном при помощи 25-см астрографа обсерватории Лас-Кампанас[5]:182, а первая фотография получена Мак Нотом 23 февраля в 10:35[7]:22. В течение первой послевспышечной декады светимость SN 1987A уменьшалась, а затем почти три месяца увеличивалась до максимума[8]. Звездой-предшественником SN 1987A был голубой сверхгигант Sanduleak −69° 202[9] с массой около 17 масс Солнца, который присутствует ещё в Капском фотографическом обозрении 1896—1900 гг.[5]: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[7]:29.

Вспышка потребовала пересмотра некоторых положений теории звёздной эволюции, поскольку считалось, что почти исключительно красные сверхгиганты и звёзды Вольфа — Райе могут вспыхивать как сверхновые[5]: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[7]:23-24.

Место в созвездии (красная точка)

Нейтринная вспышка

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[5]: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[5]: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[5]:189 (~100 Foe). Всплеск нейтрино, нёсший львиную долю гравитационной энергии, свидетельствовал о коллапсе ядра звезды-предшественника и образовании на его месте нейтронной звезды[7]: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[10]. Уносящие большую часть энергии распада гамма-кванты, рассеиваясь оболочкой, породили также жесткое рентгеновское излучение сверхновой[7]:25-27.

10 августа 1987 года обсерваторией «Рентген» на модуле Квант-1 было обнаружено жёсткое рентгеновское излучение SN 1987A[5]:195, получены широкополосные (~1-1000 кэВ) спектры излучения этой сверхновой[11]. Поток в диапазоне 20—300 кэВ от SN 1987A был также зарегистрирован спутником Ginga[5]:195. Гамма-излучение от сверхновой регистрировалось в августе-ноябре 1987 года спутником SMM[7]:26.

Световое эхо

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[7]:29.

В исследовании, опубликованном в июне 2015 года, используя изображения с космического телескопа Хаббл и Very Large Telescope, сделанных в период с 1994 по 2014 год, показывается, что выбросы сгустков материи, составляющих кольца исчезают. Прогнозируется, что кольца исчезнут в период между 2020 и 2030 годами[12].

Остаток сверхновой

Остаток SN 1987A является объектом пристального изучения. Особенностью сверхновой являются открытые в 1994 два симметрично расположенных неярких кольца, образовавшихся при слиянии двух звёзд[13][14].

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[15].

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[16][17].

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

Примечания

  1. ↑ [hubblesite.org/newscenter/archive/releases/1994/22/ Hubble Finds Mysterious Ring Structure around Supernova 1987a] (англ.), HubbleSite (19 May 1994). [www.webcitation.org/6Y66T5AYb Архивировано] из первоисточника 27 апреля 2015. Проверено 27 апреля 2015.
  2. ↑ (2013) «Bolometric corrections for optical light curves of core-collapse supernovae». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 437 (4). arXiv:1311.1946. DOI:10.1093/mnras/stt2187. Bibcode: [adsabs.harvard.edu/abs/2014MNRAS.437.3848L 2014MNRAS.437.3848L].
  3. ↑ 1 2 3 [heritage.stsci.edu/1999/04/fast_facts.html SN1987A in the Large Magellanic Cloud]. Hubble Heritage Project. Проверено 25 июля 2006.
  4. ↑ «Astrometry of SN 1987A and Sanduleak-69 202». Bibcode: [adsabs.harvard.edu/abs/1987A&A...177L...1W 1987A&A...177L...1W].
  5. ↑ 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 [www.sigla.ru/table.jsp?f=8&t=3&v0=0132-4063&f=1003&t=1&v1=&f=4&t=2&v2=&f=21&t=3&v3=&f=1016&t=3&v4=&f=1016&t=3&v5=&bf=4&b=&d=0&ys=&ye=&lng=&ft=&mt=&dt=&vol=&pt=&iss=&ps=&pe=&tr=&tro=&cc=UNION&i=1&v=tagged&s=0&ss=0&st=0&i18n=ru&rlf=&psz=20&bs=20&ce=hJfuypee8JzzufeGmImYYIpZKRJeeOeeWGJIZRrRRrdmtdeee88NJJJJpeeefTJ3peKJJ3UWWPtzzzzzzzzzzzzzzzzzbzzvzzpy5zzjzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzztzzzzzzzbzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzvzzzzzzyeyTjkDnyHzTuueKZePz9decyzzLzzzL*.c8.NzrGJJvufeeeeeJheeyzjeeeeJh*peeeeKJJJJJJJJJJmjHvOJJJJJJJJJfeeeieeeeSJJJJJSJJJ3TeIJJJJ3..E.UEAcyhxD.eeeeeuzzzLJJJJ5.e8JJJheeeeeeeeeeeeyeeK3JJJJJJJJ*s7defeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeSJJJJJJJJZIJJzzz1..6LJJJJJJtJJZ4....EK*&debug=false 0132-4063].
  6. ↑ Более близкая сверхновая G1.9+0.3, открытая в 1985 году по её остатку и, по подсчётам учёных, вспыхнувшая около 1868 года, в то время не наблюдалась.
  7. ↑ 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.
  8. ↑ Мустель Э. Р., Чугай Н. Н. Сверхновые, какими мы их видим // Наука и человечество. — М.: Знание, 1988.
  9. ↑ [simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=Sk+-69+202&NbIdent=1&Radius=2&Radius.unit=arcmin&submit=submit+id Sk −69° 202] в SIMBAD
  10. ↑ Астрофизический модуль «Квант» // Наука и человечество. — М.: Знание, 1989. — С. 299—301.
  11. ↑ Discovery of hard X-ray emission from supernova 1987A [adsabs.harvard.edu/abs/1987Natur.330..227S] с теоретическими предсказаниями спектра излучения сверхновой [adsabs.harvard.edu/abs/1987SvAL...13..397G]
  12. ↑ [www.newscientist.com/article/mg22630254.500-supernova-prized-by-astronomers-begins-to-fade-from-view.html#.VXt0YOeqdYP Supernova prized by astronomers begins to fade from view]. Проверено 13 июня 2015. [www.webcitation.org/6ZF5YZdsI Архивировано из первоисточника 13 июня 2015].
  13. ↑ [arxiv.org/abs/astro-ph/0703317 [astro-ph/0703317] The Triple-Ring Nebula around SN1987A: Fingerprint of a binary merger]
  14. ↑ [elementy.ru/news/430478 Элементы — новости науки: Объяснено происхождение колец сверхновой 1987А]
  15. ↑ Larsson J et al (2011). «X-ray illumination of the ejecta of supernova 1987A». Nature 474 (7352): 484–486. DOI:10.1038/nature10090.
  16. ↑ [public.nrao.edu/news/pressreleases/alma-images-supernova-dust-factory Supernova’s Super Dust Factory Imaged with ALMA] (англ.), National Radio Astronomy Observatory (6 January 2014). [www.webcitation.org/6Y61cjvwf Архивировано] из первоисточника 27 апреля 2015. Проверено 27 апреля 2015.
  17. ↑ Indebetouw R et al (2014). «Dust Production and Particle Acceleration in Supernova 1987A Revealed with ALMA». The Astrophysical Journal Letters 782 (1). arXiv:1312.4086. DOI:10.1088/2041-8205/782/1/L2.

Ссылки

  • [www.aavso.org/vsots_sn1987a Описание на AAVSO] (англ.)


Источник — «http://wiki-org.ru/wiki/index.php?title=SN_1987A&oldid=80167634»