23 февраля 1987 года огненное кольцо осветило небо в Большом
Магеллановом Облаке, небольшой галактике, которая вращается на расстоянии около
168,000 световых лет от нашей. В ту ночь гигантская голубая звезда, в 14 раз
более массивная, чем Солнце, взорвалась в сверхновую, ярче и ближе к Земле, чем
любая другая, которая была замечена за последние 400 лет. (Ученые назвали этот
взрыв «сверхновой 1987А»).
За 32 года, прошедшие с тех пор, как астрономы заметили
взрыв, многие солнечные системы распространили в космос туман газа и пыли, туда,
где раньше находилась бывшая звезда. Там ученые обнаружили одно из самых ясных
в истории представлений о насильственной звездной смерти и ее пыльных
последствиях. Однако они так и не нашли тело самой звезды.
Используя телескоп Atacama Large Millimeter/submillimeter
Array (ALMA) в Чили, группа исследователей заглянула на место взрыва и
обнаружила «каплю» излучения, которая, по их мнению, скрывает останки
некогда могучей звезды, ответственной за сверхновую 1987A. Согласно
исследованию, опубликованному 19 ноября в «Астрофизическом журнале»,
капля светится вдвое ярче, чем окружающая ее пыль, что позволяет предположить,
что объект скрывает мощный источник энергии — возможно, сверхплотный, ярко
светящийся звездный труп, известный как нейтронная звезда.
«Впервые мы можем сказать, что внутри этого облака,
внутри остатка сверхновой находится нейтронная звезда», — заявил ведущий
автор исследования Фил Сиган, астрофизик из Кардиффского университета в Уэльсе.
«Её свет был замаскирован очень толстым облаком пыли, блокируя прямой свет
от нейтронной звезды на многих длинах волн, как туман, маскирующий
прожектор.»
Исследователи годами подозревали, что за пыльным туманом
1987А скрывалась нейтронная звезда. Чтобы получить ту массу газа, которую мы
видим сегодня, звезда-предшественница в расцвете сил должна была быть почти в
20 раз больше массы Солнца Земли, и до того, как у нее закончилось топливо и она
взорвалась, эта звезда должна была быть примерно в 14 раз больше массы Солнца.
Такие большие звезды могут стать настолько горячими, что
протоны и электроны в ядре звезды объединяются в нейтроны, выбрасывая поток
маленьких, призрачных субатомных частиц, называемых нейтрино. После взрывной
смерти такой звезды ядро сжимается в сверхплотный, невероятно быстро
вращающийся шар из чистых нейтронов, известный как нейтронная звезда.
Ранние наблюдения 1987А подтвердили, что из звездных обломков
вылилось много нейтрино. Яркое сияние окружающего пылевого облака также наводит
на мысль о том, что внутри находится невероятно светящийся объект. (Нейтронные
звезды, излучающие рентгеновский свет с полюсов, известны как пульсары и
являются одними из самых ярких объектов на небе). Однако пыль была слишком
густой и яркой, чтобы астрономы могли хорошо рассмотреть, что же у нее внутри.
Чтобы обойти это препятствие, авторы нового исследования
использовали мощный телескоп ALMA, чтобы посмотреть на невероятно малейшие
различия между длинами волн света в 1987A. Анализ не только показал, где одни
части облака светились ярче других, но и позволил команде сделать вывод о том,
какие элементы присутствовали в газе и пыли.
Они обнаружили вблизи центра облака каплю энергии ярче, чем обычно, энергии, совпадающую с
областью, в которой молекул СО (монооксида углерода) меньше, чем в остальной
части остатка сверхновой. Авторы утверждают, что CO, вероятно, разрушается
источником высокой температуры, вероятно, тем же самым источником излучения,
который излучает все облако. Этот вывод наводит на мысль о ярком, плотном
объекте, которым вполне может быть труп звезды, вышедшей сверхновой в 1987
году.
«Мы уверены, что эта нейтронная звезда существует за
облаком и что нам известно ее точное местоположение», — говорится в
заявлении соавтора исследования Микако Мацууры, также из Кардиффского
университета. Дополнительные наблюдения за каплей расскажут больше о его
природе, но реальное испытание наступит через 50-100 лет. Исследователи
сказали, что именно тогда пыль должна быть достаточно чистой, чтобы обнаружить источник внутри нее.
