Ученые впервые экспериментально доказали, что важнейшие для астрономов сверхновые первого типа могут вспыхивать в ходе не одного, а двух последовательных взрывов. Наблюдения на чилийском телескопе показали правильность высказанной ранее гипотезы, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy.
Большинство так называемых взрывов сверхновых во Вселенной — это заключительных момент эволюции массивных звезд. Однако из всех типов таких вспышек, сверхновые типа Ia представляют особый интерес. Существующие модели предсказывают, что они происходят при взрыве белых карликов, небольших остатков звезд типа Солнца, на которые истекает вещество с находящейся рядом звезды. Когда масса этого «лишнего» вещества достигает определенного предела (предал Чандрасекара, около 1,44 солнечных масс), происходит термоядерный взрыв.
Сверхновые типа Ia чрезвычайно важны в астрономии — поскольку их энергетика одинакова, они считаются «стандартными свечами» во Вселенной, и по их яркости можно довольно точно судить о расстоянии до них. Так, с их помощью было открыто ускоренное расширение Вселенной, за что в 2011 году была присуждена Нобелевская премия по физике.
Недавно стали появляться гипотезы, допускающие возможность взрыва белых карликов до накопления критической массы вещества. Модель предполагает, что сначала вокруг звезды формируется облако перетекшего с нее гелия, который оказывается нестабильным и в нем происходит термоядерное горение. Этот первый взрыв порождает ударную волну, которая идет вдоль поверхности звезды и в центр, что порождает вторичную детонацию самого ядра. То есть гипотеза допускает, что вспышка может состоять из двух отдельных взрывов, при этом должны образоваться две оболочки из атомов кальция, однако наблюдательных свидетельств этому не было.
Ученые под руководством Иво Сайтенцаля из Хайдельбергского института теоретических исследований впервые обнаружили эти характерные оболочки из кальция, изучив ранее известный остаток сверхновой SNR 0509-67.5, взорвавшейся 400 лет назад, с помощью инструмента Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) на телескопе Европейской южной обсерватории VLT в Чили. «Эти результаты дали четкое указание, что белые карлики могут взрываться задолго до того, как они достигнут знаменитого предела Чандрасекара, и что механизм «двойной детонации» действительно существует в природе», — считает Сайтенцаль.