Джеймс Уэбб обнаружил новые структуры внутри знаменитой сверхновой SN 1987A
23 февраля 1987 года астрономы впервые наблюдали относительно близкую сверхновую звезду в Большом Магеллановом Облаке. На самом деле это событие произошло около 168 тыс. лет назад, а пик ее яркости пришелся на май, после чего в течение последующих месяцев яркость медленно уменьшалась. Оно получило название SN 1987A.
В течение почти 40 лет SN 1987A была объектом интенсивных наблюдений в диапазоне длин волн от гамма-излучения до радио. Теперь новые наблюдения в ближней инфракрасной области с помощью камеры NIRCam (Near InfraRed Camera) на телескопе Джеймса Уэбба позволили получить важнейший ключ к пониманию ее эволюции во времени.
Сложная структура SN 1987A в инфракрасном диапазоне
На снимке Уэбба видна центральная "замочная скважина", заполненная газом и пылью, выброшенными в результате взрыва сверхновой. Пыль настолько плотная, что даже свет ближнего инфракрасного диапазона, обнаруженный "Уэббом", не может пробиться сквозь нее, и именно ей соответствует более темная "дыра".
Яркое кольцо окружает эту дыру, образуя полосу, соединяющую два слабых внешних рукава кольца в форме песочных часов. Кольцо, образованное материалом, выброшенным за десятки тысяч лет до взрыва сверхновой, содержит яркие горячие точки, возникшие при ударе ударной волны сверхновой.
Хотя эти структуры уже были замечены Хабблом, Спитцером и рентгеновской обсерваторией "Чандра", беспрецедентная чувствительность и пространственное разрешение "Уэбба" позволили обнаружить новую особенность остатка сверхновой: небольшие структуры в форме полумесяца.
Исследователи полагают, что они являются частью внешних слоев газа, выброшенного во время и после взрыва. Их странная яркость может быть объяснена как оптический феномен, связанный с углом, под которым мы видим расширяющееся вещество в трех измерениях. Из-за этого также, кажется, что в этих двух полумесяцах больше вещества, чем на самом деле.
Некоторые загадки до сих пор остаются неразгаданными
До "Уэбба" Спитцер наблюдал эту сверхновую в инфракрасном диапазоне на протяжении всей ее жизни, что позволило получить ключевые данные о том, как ее излучение эволюционировало с течением времени. Однако ему никогда не удавалось наблюдать сверхновую с такой четкостью и детальностью.
И все же, несмотря на десятилетия исследований, ряд загадок остается открытым. Прежде всего, SN 1987A относится к сверхновым II типа, которые возникают, когда массивная звезда исчерпывает свое ядерное топливо и разрушается под действием собственной гравитации. После взрыва оставшееся звездное ядро должно было образовать нейтронную звезду или черную дыру. Однако непосредственно обнаружить эту остаточную структуру пока не удалось. Поэтому астрономы пытаются понять, что произошло с ядром SN 1987A.
Как и Спитцер, Уэбб продолжит наблюдения за сверхновой в ближайшие годы. Его приборы NIRSpec (Near InfraRed Spectrograph) и MIRI (Mid InfraRed Instrument) дадут астрономам возможность получить новые инфракрасные данные и получить новую информацию о недавно обнаруженных полумесяцах и их эволюции во времени.