eso1421uk — Науковий реліз

VLT викриває пилову таємницю

Нові спостереження прояснили утворення космічного пилу навколо наднових

9 липня 2014 р.

Група астрономів змогла відстежити в режимі реального часу процес утворення зоряного пилу після вибуху наднової. Вчені вперше побачили, що ці "фабрики космічного пилу" продукують його зерна у двоетапному процесі, починаючи незабаром після вибуху і продовжуючи через багато років після цього. Вчені використали Дуже Великий Телескоп (VLT) ESO, котрий у північній частині Чилі, щоб проаналізувати світло від наднової SN2010jl під час його повільного затухання. Нові результати опубліковані в онлайн журналі Nature за 9 липня 2014.

Походження космічного пилу у галактиках досі залишається загадкою [1]. Астрономам відомо, що наднові можуть бути основним джерелом пилу, особливо у ранньому Всесвіті, але досі неясно, як і де ті частинки пилу виникають та зростають. Також не зрозуміло, як вони уникають руйнування в суворих умовах всередині зон зореутворення у галактиках. Наразі спостереження із використанням VLT в обсерваторії ESO Паранал на півночі Чилі вперше підіймають завісу таємниці.

Міжнародна науково-дослідна група дев'ять разів протягом кількох місяців після вибуху використовувала спектрограф X-shooter, щоб спостерігати наднову, відому як SN2010jl. Десяті спостереження проводились в оптичному та ближньому ІЧ світлі через 2.5 роки після появи наднової [2]. Ця незвично яскрава наднова є результатом смерті масивної зорі, котра вибухнула у маленькій галактиці UGC 5189A.

"Поєднавши дані від дев'яти ранніх серій спостережень, ми змогли зробити перші прямі вимірювання того, як пил навколо наднової поглинає світло різних довжин хвиль",- сказав провідний автор Кріста Галль з Університету Орхус, Данія. "Це дозволило нам дізнатися про космічний пил більше, ніж то було можливим раніше".

Вчені виявили, що утворення пилу починається незабаром після вибуху і триває протягом тривалого періоду часу. Нові виміри також показали, наскільки великі його порошинки і з чого саме вони сформовані. Ці відкриття є наступним кроком після останніх результатів, отриманих з використанням Великого Міліметрово-субміліметрового Масиву Атакама (ALMA), який першим виявив залишок від недавньої наднової - знаменитої 1987А (SN 1987A; eso1401), котрий світить через завісу новоутвореного пилу.

Астрономи дізнались, що у щільній хмарі навколо зорі швидко сформувались частинки пилу більші від одного мікрона у перерізі. Всупереч людських мірок, то є крупні зерна космічного пилу, а їх на диво великі розміри роблять ті порошинки стійкими до процесів руйнування. Чому зерна пилу можуть пережити жорстоке руйнівне середовище, котре наявне в залишках наднових, було одним з головних відкритих питань досліджень із ALMA. Наразі відповідь знайдено: порошинки більші, ніж очікувалось.

"Наше відкриття великих зерен пилу незабаром після вибуху наднової означає, що має бути деякий швидкий та ефективний спосіб їх утворення", - сказав співавтор Йенс Хйорт з Інституту Нільса Бора при Університеті Копенгагена, Данія. Також він додав: "Ми дійсно не знаємо, як саме це відбувається".

Проте астрономи мають припущення щодо місця утворення пилу: воно в матерії, котру зоря викинула у космос ще до свого вибуху. А коли поширилась ударна хвиля від наднової, то вона спонукала до створення холодної доволі щільної газової оболонки - середовища, котре сприятливе для зародження та зростання часток космічного пилу.

Результати спостережень свідчать, що на другому етапі, котрий після кількох сотень днів, має місце прискорений процес утворення пилу за участю викинутої із наднової речовини. Якщо виробництво пилу навколо SN2010jl продовжуватиметься із наразі спостережуваними темпами, то через 25 років після вибуху наднової, загальна маса пилу складе близько половину маси Сонця; схожий масив космічного пилу спостерігається і навколо інших наднових, як наприклад SN 1987A.

"Раніше астрономи спостерігали багато пилу в залишках наднових, котрі залишилися після вибухів. Але вони також знайшли докази того, що під час тих вибухів утворюються фактично невеликі кількості пилу. Нові влучні спостереження пояснили, як це удаване протиріччя може бути погоджене", - укладає Кріста Галль.

Примітки

[1] Космічні порошинки складаються із силікатів та аморфного вуглецю - мінералів, які також знайдені на Землі. Сажа від свічки дуже схожа на космічний вуглецевий пил, але розміри її часток у десять та більше разів крупніші за нього.

[2] Світло від цієї наднової вперше побачили у 2010 році, факт чого відображено у назві SN 2010jl. Її відносять до Type II. Такі наднові виникають у результаті потужного вибуху масивних зірок, котрі принаймні у вісім разів масивніші за Сонце. Літера "n" підтипу Type IIn (від слова "narrow"  -вузький) означає вузькі лінії водню у спектрі. Ці лінії є результатом взаємодії між речовиною, викинутою надновою, та матерією, котра вже доволі часу оточує зорю.

Детальніше

Дане дослідження було представлене у статті “Rapid formation of large dust grains in the luminous supernova SN 2010jl”, by C. Gall et al., котра опублікована в онлайн версії журналу Nature за 9 липня 2014 року.

Науково-дослідна група у складі Christa Gall (Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Denmark; Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark; Observational Cosmology Lab, NASA Goddard Space Flight Center, USA), Jens Hjorth (Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark), Darach Watson (Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark), Eli Dwek (Observational Cosmology Lab, NASA Goddard Space Flight Center, USA), Justyn R. Maund (Astrophysics Research Centre School of Mathematics and Physics Queen’s University Belfast, UK; Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark; Department of Physics and Astronomy, University of Sheffield, UK), Ori Fox (Department of Astronomy, University of California, Berkeley, USA), Giorgos Leloudas (The Oskar Klein Centre, Department of Physics, Stockholm University, Sweden; Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark), Daniele Malesani (Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark) and Avril C. Day-Jones (Departamento de Astronomia, Universidad de Chile, Chile).

Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту. В даний час, ESO планує 39 метровий Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим у світі оком у небо".

Посилання

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: astroclubzp@gmail.com

Christa Gall
Aarhus University
Denmark
Стільниковий: +45 53 66 20 18
Email: cgall@phys.au.dk

Jens Hjorth
Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen
Copenhagen, Denmark
Email: jens@dark-cosmology.dk

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Переклад прес-релізу ESO eso1421.

Про реліз

Реліз №:eso1421uk
Назва:Supernova
Тип:Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Supernova
Facility:Very Large Telescope
Science data:2014Natur.511..326G

Зображення

Artist’s impression of dust formation around a supernova explosion
Artist’s impression of dust formation around a supernova explosion
тільки на англійській
The dwarf galaxy UGC 5189A, site of the supernova SN 2010jl
The dwarf galaxy UGC 5189A, site of the supernova SN 2010jl
тільки на англійській
The dwarf galaxy UGC 5189A, site of the supernova SN 2010jl (annotated)
The dwarf galaxy UGC 5189A, site of the supernova SN 2010jl (annotated)
тільки на англійській

Також дивіться наші