Наднова з магнетаром: новий стандарт в астрофізиці

0
1

Телескоп Fermi (Фермі) космічного агентства NASA зафіксував щось надзвичайно яскраве. Дійсно дуже яскраве.

Наднова SN 2017egp нарешті привернула заслужену увагу, але не з стандартних причин. Цей вибух був «супернавантаженим». Дійсно перевантаженим. Докази вказують на те, що в епіцентрі вибуху «гуляла» магнітна примара: магнетар. Мертва зірка з магнітним полем такої сили, що вона буквально кидає виклик здоровому глузду.

Давайте розберемося з колапсом ядра.

Коли потужна зірка вмирає, її серце хлопається всередину. Речовина стискається до радіусу близько 20 кілометрів (приблизно 12 миль). Уявіть місто невеликого розміру. А тепер уявіть, що 10 мільйонів тонн матерії стиснуті в одну чайну ложку. Ця щільність – реальність. Але гравітація робить більше, ніж просто пакує масу. Вона змушує об’єкт обертатися. Нейтронна зірка, що утворилася, обертається зі швидкістю 700 оборотів в секунду. Дуже швидко. І силові лінії магнітного поля при цьому також стискаються.

Який результат? З’являються магнетари. Найсильніші магніти у всьому всесвіті.

Фабіо Асеро (Fabio Acero) з Університету Париж-Саклі чекав цього моменту.

“Протягом майже 20 років, – каже Асеро, – ми вивчали дані телескопа Fermi… але жоден випадок не був однозначним, поки не сталося це”.

Два десятиліття пошуків. Чотириста вивчених випадків колапсу ядра. Більшість із них призводить до утворення чорних дірок. Деякі просто згасають. Але SN 2017egp була іншою. Вона вибухнула в галактиці NGC 3140. Це 440 мільйонів світлових літ від нас. Світло подолало цю величезну відстань, щоб досягти наших датчиків. По суті це одна з найближчих до нас наднових, яку ми спостерігали в таких деталях.

Тільки наднова SN 2017egp надає прямі докази виділення гамма-випромінювання… підтверджуючи ранні опосередковані дані.

Гійєм Марті-Девеса (Guillem Martí-Devesa) називає це «новим вікном» у всесвіт. Тому що це було не просто видиме світлове випромінювання. Це були гамма-промені. Найенергійніша форма випромінювання.

Чому так яскраво?

Теорія проста. Магнетар обертається. Він викидає потік електронів та позитронів. Антиречовина. Коли речовина стикається з антиречовиною, відбувається анігіляція. бум. Гамма-промені.

Хмара цих частинок вдаряється в обновку, що розширюється, наднової. Осколки поглинають гамма-випромінювання. Перетворять його. Перетворюють на видиме світло.

Ось вона, рушійна сила. Магнетар живить цей спалах.

Однак, зазначає Асеро, ця модель працює не нескінченно.

“Приблизно через три місяці… гамма-промені починають просочуватися назовні”, – каже він. «Але ми маємо можливості для уточнення моделі».

Згодом видиме світло згасає нерівномірно. Дивно. Команда вчених припускає, що старі уламки можуть падати на новонароджений магнетар. Пил, що утворився сотні років тому, обрушується на «свіжий труп» зірки. Процес брудний та хаотичний.

Куди рухатись далі?

Масив черенківських телескопів (CTA) вже прокидається. Розташовані на Канарських островах і в Параналі (Чилі), ці «очі» дивляться глибше. За 50 годин спостереження вони зможуть помітити такі вибухи на відстані до 500 мільйонів світлових років.

Джуді Раксін (Judy Racusin) із центру NASA «Годдард» вважає це питанням величезної важливості. Це не просто ще один вибух. Це погляд усередину процесу.

Магнетарна “рухова установка” пояснює яскравість вибуху. Нерівномірне згасання світла залишає без відповіді. Що ще ховається у цьому полі уламків? Ми побачимо, що виявить новий масив телескопів. А може, й не побачимо.

Всесвіт зазвичай дбайливо зберігає свої секрети.