У найближчій надновій не вистачає важливого компонента: це ставить під сумнів теорії

Наднова SN 2023ixf надала астрономам незвичайну можливість, коли вибухнула минулого року. На жаль, це радше поглибило, ніж вирішило проблему пояснення космічних променів. Це також поставило під сумнів моделі наднових. Дослідження було опубліковано в журналі Astronomy and Astrophysicals, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Більшість наднових, які виявляють астрономи, розташовані на відстані мільярдів світлових років від Землі, що погіршує можливість їхнього ретельного дослідження. Але наднова SN 2023ixf виникла в галактиці Вертушка на відстані 21 млн світлових років від Землі і це найближчий вибух зірки за останні 10 років. Ця наднова надала найкращу можливість для астрономів вивчити утворення гамма-променів наднової з моменту початку роботи космічного телескопа Фермі у 2008 році.

Космічні промені

За словами вчених, розрахунки показують, що наднові перетворюють приблизно 10% своєї загальної енергії на прискорення космічних променів. Але ніколи ще не вдавалося побачити цей процес безпосередньо.

Космічні промені являють собою потоки заряджених частинок, здебыльшого протонів, які прискорюються до майже швидкості світла в результаті різних астрономічних подій. Але коли астрономи кажуть, що вони виникли в результаті астрономічних подій, вони роблять припущення, засновані на відсутності очевидного альтернативного пояснення. Невідомо, які події їх створюють і в яких кількостях.

Хоча здається, що легко перевірити джерело появи космічних променів, насправді існують дві проблеми. По-перше, навіть якщо щось рухається зі швидкістю в 99,9% від швидкості світла, воно може відставати від фотонів, випущених у той самий час, на тисячі років, якщо відстань досить велика. По-друге, магнітні поля, зокрема й на Землі, викривляють шляхи заряджених частинок, що прилітають, тому не можна точно визначити напрямок, звідки вони прилітають.

Водночас космічні промені виробляють гамма-промені, коли вони проходять не через повний вакуум. Після формування гамма-промені не змінюють свій напрямок через магнітні поля. Сплеск космічних променів, що зіткнувся з газовими хмарами навколо наднової, повинен був виробити гамма-промені, джерело яких можна було б відстежити. Отже, наднова SN 2023ixf надала можливість побачити, скільки пов'язаних з нею гамма-променів можна виявити.

Занадто мало космічних променів

Але телескоп Фермі виявив напрочуд мало космічних променів. Розрахунки показали, що SN 2023ixf перетворила всього 1% енергії на прискорення космічних променів протягом декількох днів після вибуху зірки. Це не виключає того, що наднові є виробниками космічних променів, але це означає, що потрібно більше дізнатися про їхнє створення, кажуть учені.

Існують різні типи наднових, тому те, що жодна з них не виробила багато космічних променів, не означає, що жодна з них не створює ці промені. Щоб перевірити це, потрібні спостереження за великою кількістю близьких наднових. Учені також розглядають можливість того, що SN 2023ixf справді створила багато космічних променів, але вони та гамма-промені, що виникають унаслідок цього, були спрямовані в інший бік.

Проте отримані результати є загадкою. Під час вибухів більшості наднових створюється ударна хвиля, яка повинна штовхати частинки перед собою, створюючи космічні промені. Якщо SN 2023ixf створила не так багато променів, це потребує пояснень.

Водночас астрономи вже знають, що залишки наднових, які вибухнули тисячі років тому, все ще випускають космічні промені, які потім створюють гамма-промені, проходячи через довколишній газ, викинутий перед вибухом. Але швидкість утворення цих залишків не може пояснити всі видимі космічні промені: або більша їхня частина з'являється внаслідок самого вибуху, або існує якесь інше джерело.

Як уже писав Фокус, зонд NASA побачив щось особливе на вулканічному супутнику Іо. Нові дані космічного апарату "Юнона" дали змогу вченим побачити крупним планом цікаві особливості пекельного супутника Юпітера.