Древняя сверхновая, производящая межзвездную пыль, обнаружена в центре Галактики
Old supernova dust factory revealed at the Galactic center. R. M. Lau, T. L. Herter, M. R. Morris, Z. Li, J. D. Adams. Science. 2015. Vol. 348. No 6233. P. 413–418.
Большой взрыв создал Вселенную, наполненную газом, в основном водородом, из которого формировались первые звезды и галактики. Тогда же появилась галактическая пыль, происхождение которой астрономы не могли объяснить. Вблизи звезд ядра водорода сливаются с более тяжелыми элементами, это именно то, что нужно для появления пыли. Модели образования сверхновых показывают, что эти звезды образуются при массивных взрывах, во время которых остатки пыли выбрасываются в космос. Однако когда расширяющийся остаток вещества сверхновой попадает в охлажденный межзвездный газ, создается ударная волна, которая потенциально может разбить частицы пыли, то есть остатки взрыва уничтожают сами себя и после взрыва пыли остается меньше, чем было до. Авторы статьи доказывают, что даже при сильной ударной волне от 7 до 20% пыли может сохраниться. В результате наблюдений при помощи обсерватории SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), являющейся совместным проектом НАСА и Германского центра авиации и космонавтики, авторам удалось обнаружить недостающее звено между сверхновыми и образованием планет. Стратосферная обсерватория SOFIA размещена на борту специальным образом модифицированного самолета Boeing 747 и включает в себя телескоп с эффективным диаметром 2,5 м. Лайнер при наблюдениях находится на высотах от 12 до 14 км. Используя инструменты SOFIA, авторы детальным образом изучили останки сверхновой Sgr AE, вспыхнувшей около 35 тыс. лет назад в созвездии Стрельца, в центральной части Млечного Пути. Наблюдения в инфракрасном диапазоне помогли оценить количество пыли в окрестностях сверхновой и вычислить ее общую массу. Сверхновая Sgr AE была выбрана для наблюдений по той причине, что исходящая от нее ударная волна уже прошла через порожденные ею запасы пыли и «развернулась» назад, породив вторую волну, которая движется в сторону центра погибшей звезды. Сегодня многие астрономы предполагают, что эта обратная волна может уничтожать пыль и мешать ей распространяться по Галактике, и Sgr AE предоставила возможность для проверки этой гипотезы. В области взрыва сверхновой Sgr AE, произошедшего около 10 тыс. лет назад, было обнаружено большое количество теплой пыли, которой, по оценкам авторов, достаточно для образования около 7 тыс. планет земного типа. Наблюдения показали, что пыль не только пережила столкновение с волной, но и уже начала постепенно распространяться в стороны от центра сверхновой, выходя в открытую межзвездную среду. Это стало возможным благодаря тому, что межзвездная среда в окрестностях Sgr AE является особенно плотной, а ударная волна тормозится и теряет энергию быстрее, чем она успевает разрушить частички пыли. Все это подтверждает гипотезу о том, что сверхновые являются основными производителями пыли в галактиках и поставляют основную часть материала, из которого формируются планеты. Следовательно, межзвездная пыль, в изобилии наблюдаемая в пределах Млечного Пути, могла образоваться при взрывах сверхновых и служить строительным материалом для новых звезд и планет.
В.В. Стрекопытов