Недавнее исследование с помощью рентгеновских лучей раскрыло удивительные детали о разрушенных останках звезды, взорвавшейся триста лет назад. Ученые обнаружили, что процесс сверхновой, вероятно, перевернул внутреннюю структуру звезды, сделав ее «наизнанку». В рамках анализа данных, полученных с помощью очень длительных наблюдений за объектом, известным как Кассиопея А, специалисты создали подробную карту распределения элементов внутри остатков взрыва.
Что показывает карта элементов?
На иллюстрациях изображены внутренние слои звезды перед взрывом и сейчас. В одной из них — модель, где ядро заполнено железом (синий цвет), сверху расположены сера и кремний (зеленый), а далее — магний, неон и кислород (красный). Другая карта, созданная космическим обсерваторием Чандра, использует те же цвета для отображения распределения этих элементов внутри остатков сверхновой. Анализ показывает, что сера и кремний расположены примерно в одном слое, а магний и неон — тоже. В то же время кислород, хотя согласно моделям должен был преобладать, практически не обнаружен из-за сильного поглощения рентгеновских лучей газом по линии взгляда и полного удаления электронов из кислородных ионов.
Инверсии и неожиданные находки
Сравнение иллюстраций и данных показывает, что железо, которое по теории должно было находиться внутри звезды, расположено ближе к внешним границам остатков. Более того, большая часть кремния, серы и магния теперь сосредоточена у краев расширяющихся обломков. Эти данные свидетельствуют о высокой нестабильности процесса взрыва, которая, вероятно, «перевернула» внутренние слои звезды наружу.
Что говорит о внутренней структуре звезды?
Исследование, основанное на данных с более чем миллиона секунд наблюдений с помощью Чандра, предоставляет наиболее детальную картину остатков сверхновой. Общий объем рентгеновских остатков оценивается примерно в три солнечные массы, из которых около 0,13 массы — железо, 0,03 — сера и всего 0,01 — магний.
Особое внимание ученых привлекли скопления почти чистого железа, что подтверждает предположения о его образовании в центре звезды в ходе ядерных реакций перед взрывом. Наличие такого железа связано с образованием радиоактивного изотопа титана-44, который за счет распада излучает энергию, а его сигналы зарегистрированы несколькими космическими обсерваториями. Эти находки помогают понять, как происходил взрыв и какие процессы протекали внутри звезды.
Результаты этого исследования опубликованы в авторитетном астрономическом журнале и значительно расширяют наши знания о механизмах взрыва массивных звезд. Они подтверждают, что динамика сверхновых способна полностью перевернуть внутреннее устройство звезды, создавая уникальную структуру остатков.
Марина Новикова
Научный журналист, которая зажигает в умах читателей огонь любопытства. Она переводит сложнейший язык Вселенной — от шёпота далёких галактик до генетического кода в наших клетках — на понятный и увлекательный человеческий язык. Её статьи — это не сухие факты, а захватывающие экспедиции на передний край знаний, доказывающие, что наука — это самое грандиозное приключение в истории человечества.
