[830x]
Международная команда астрономов, используя данные рентгеновской обсерватории «Сузаку», которая находится в ведении Японии, разработала действенную методику анализа остатков сверхновых звезд, расширяющихся облаков обломков, остающихся после их взрыва. Данная методика позволяет ученым быстро определять тип взрыва и дает им возможность понять среду, окружающую звезду до ее уничтожения.

«Сверхновые звезды оставляют рентгеновский отпечаток на своих остатках, по которому можно определить природу взрыва и его среду», - сказал ведущий исследователь Хироя Ямагучи (Hiroya Yamaguchi), астрофизик из Центра космических полетов Годдарда, НАСА, в г. Гринбелт, штат Мэриленд. «Благодаря «Сузаку», мы учимся истолковывать эти сигналы».

[830x]
_{В результате наблюдений остатков 23 суперновых звезд, включая представленных в данной статье, с помощью телескопа «Сузаку», обнаружено различие между остатками массивных звезд и остатками белых карликов. Пиковая энергия рентгеновского излучения из так называемой K-альфа эмиссионной линии ионизированного железа служит «отпечатком», позволяющим быстро идентифицировать источник взрыва.
Благодарность за предоставленные графические материалы: Центр космических полетов Годдарда, НАСА}
Данная методика включает в себя наблюдения за специфическими рентгеновскими эмиссиями атомов железа в центре остатков сверхновой звезды. Даже спустя тысячи лет, данные атомы остаются чрезвычайно горячими, без большей части своих 26 электронов, сопровождающих атомы железа при обычных условиях на Земле. Металл образуется в центрах раздробленных звезд к концу их жизни, в ходе которой производится энергия, и при прекращении их взрывной деятельности, в результате которой он оказывается главным свидетелем гибели звезды.

«В связи с тем, что «Сузаку» более чувствителен к эмиссионным линиям железа, чем любая другая рентгеновская миссия, это идеальный инструмент для изучения остатков сверхновой звезды при такой энергии», - сказал Роберт Петр (Robert Petre), заведующий рентгеновской астрофизической лаборатории Годдарда и член исследовательской команды. «Сузаку» был запущен на орбиту Земли в 2005 г., и является пятым в серии японских рентгеновских астрономических спутников. Он был разработан и совместно используется США и Японией.

[830x]
_{Составление графического изображения остатков сверхновой звезды с известными или возможными типами взрывов по их пиковой К-альфа энергии железа показывает четкое разделение между теми, что были созданы в результате коллапса сердцевины и взрывов типа Ia. Серые линии указывают на планки погрешностей.
Благодарность за предоставленные графические материалы: Центр космических полетов Годдарда, НАСА}
По оценкам астрономов сверхновая звезда возникает один-два раза в столетие в нашей собственной галактике, Млечном Пути. Всякий раз, взрывная волна и оболочка из горячих обломков звезды быстро распространяется с места взрыва, создавая остаток сверхновой звезды, который можно определить в течение десятков тысяч лет. Расширяющееся облако со временем замедляется при смешении с межзвездным газом, и в итоге становится неотличимо от него.

Сверхновые звезды приблизительно разделяются на два класса в зависимости от инициирующего события. Сверхновые звезды с коллапсом сердцевины встречаются в звездах, рожденных с массой, которая превышает массу солнца в восемь раз, когда они проходят через завершающий энергетический кризис, разрушаются под своим собственным весом и взрываются.

Другая разновидность, известная как тип Ia сверхновых звезд, касается полного разрушения белого карлика, компактного остатка, созданного такими звездами, как солнце. Хотя белые карлики стабильны сами по себе, они могут подвергаться безудержным термоядерным взрывам при спаривании с другими объектами в бинарных системах. Это происходит или при слиянии с белым карликом-компаньоном или при партнерстве с обычной звездой путем воровства газа у своего компаньона до того, как масса карлика приблизится к пределу устойчивости.

Сверхновые звезды типа Ia настолько яркие, что их можно определить в наблюдаемой вселенной. Более того, каждая из этих звездных бомб освобождает очень похожий объем энергии, что обеспечивает ценную возможность проверки других измерений их расстояний. Например, исследования сверхновых звезд типа Ia привели астрономов к открытию того, что расширение нашей вселенной ускоряется.

«Одна из наших основных проблем в изучении остатков сверхновых звезд заключается в том, что по мере того, как они распространяются в космосе и смешиваются с межзвездным газом, критически важная информация о взрыве рассеивается и ее становится гораздо сложнее измерить», - сказал Карлес Баденес (Carles Badenes), член команды из Питтсбургского университета в штате Пенсильвания. «Иногда, даже самое фундаментальное свойство остатков сверхновой звезды – независимо от того явилось ли оно результатом взрыва типа Ia или взрыва с коллапсом сердцевины – может быть спорным».

Используя «Сузаку» для фокусирования внимания на рентгеновских эмиссиях от атомов железа, исследователи открыли новый способ для проведения различия между типами сверхновых звезд. После изучения 23 хорошо известных остатков сверхновых звезд во Млечном Пути и в близлежащей галактике-сателлите, которая называется Большое Магелланово облако, они идентифицировали четкую модель в пиковой рентгеновской эмиссии так называемой K-альфа линии железа, которая создается, когда электроны опускаются до K-оболочки, нижнего энергетического уровня в атоме железа.

В этом свете, остатки явившиеся результатом коллапса сердцевины сверхновых звезд обладают значительно более высокими температурами железа, чем сверхновые звезды типа Ia, с четкой разделительной линией при пиковой энергии, составляющей около 6,550 электрон-вольт. (Для сравнения, энергия видимого света ориентировочно составляет 2- 3 электрон-вольта). Из более высокой температуры следует, что остатки были сформированы сверхновой звездой с коллапсом сердцевины; при более низкой – понятно, что они были созданы взрывом типа Ia. Данная методика предоставляет четкие и быстрые средства классификации остатков сверхновых звезд.

В своей статье, опубликованной в выпуске Астрофизического журнала от 20 апреля, авторы объясняют данное расхождение, исходя из среды звезды перед взрывом. Со звезд происходит утечка газа—называемого звездными ветрами – в течение своей жизни, во время которой вырабатывается энергия, при этом самый сильный образуется массивными звездами. Когда взрывается такая звезда, ее распространяющиеся обломки взаимодействуют с предыдущими утечками, достигая более высоких температур и оставляя отпечаток в виде атомов железа с более высокой ионизацией на остатках. У менее массивных звездх, которые образуют белых карликов, звездные ветры не такие нтенсивные, поэтому сверхновые звезды типа Ia взрываются в более чистой среде.

Взаимодействуя с меньшим количеством околозвездного вещества, остатки типа Ia не нагреваются так сильно, и, следовательно, содержат менее ионизированные атомы железа с более низкой температурой.

Поэтому, остатки сверхновых звезд сохраняют память о своем окружении, позволяя астрономам исследовать среду перед взрывом сверхновых звезд с коллапсом сердцевины до нескольких световых лет. Обеспечивая астрономам возможность измерять количество околозвездного вещества вокруг сверхновых звезд типа Ia и звезд с коллапсом сердцевины, новая методика помогает исследователям сократить число специфических сценариев, ведущих к уничтожению каждой звезды, эти знания будут содействовать проверке и повышению качества их понимания того, как развиваются звезды.

По словам ученых, весь потенциал нового метода будет реализован при работе с более крупными образцами данных более высокого качества, получение которых ожидается от таких предстоящих рентгеновских миссий, как Astro-H, запуск которых планируется в конце 2015 г. Изучение крупных образцов остатков сверхновых звезд, испускающих рентгеновское излучение в близлежащих галактиках, решающим образом расширит наше понимание обоих классов взрывов звезд.
http://www.astrogorizont.com/content/read-sverhnovyezvezdy
http://www.nasa.gov/content/goddard/iron-fingerpri...pernova-suspects/#.U9s3pEDLOoh