М82, наднова SN2014J

22 січня 2014 SN2014J – 

відкрито найближчу наднову зірку з 1987 року

 Мессьє 82, галактика Сигара (свтлина телескопа Хаббл)

Наднові зірки - одне з найграндіозніших катастрофічних та рідкісних подій у Всесвіті. Підраховано, що у великих галактиках, таких як Чумацький Шлях, наднові спалахують в середньому раз на 50-100 років. Проте останнє задокументоване спостереження наднової зірки в нашій Галактиці датується далеким 1604 роком. З тієї пори наднові зірки спостерігалися тільки в інших галактиках. 

До 50-х років  XX століття щорічно виявляли лише кілька спалахів, до 90-х років  - десятки, а в останні 15-20 років за допомогою чутливих ПЗС-матриць відкривають сотні дуже далеких і тому тьмяних наднових на рік.

Спалах наднової у близькій галактиці - подія надзвичайно великої важливості, оскільки високий блиск такої зірки дозволяє всебічно вивчати її за допомогою різних приладів та інструментів. Остання яскрава наднова спостерігалася в 2011 році в галактиці М101. Тоді яскравість зірки перевищила 10^m.

І ось - новий спалах у близькій галактиці! На цей раз в галактиці М82. Зірку, що отримала номер SN2014J, було відкрито 22 січня 2014 року студентами Лондонського університету. На сьогоднішній день її блиск вже досяг 10,9^m, що дозволяє побачити її в телескоп або бінокль з об'єктивом 80-мм. Очікується, що в найближчі дні її блиск зростатиме.

М82, наднова SN2014J

Галактика М82 добре відома любителям астрономії, і ось вже протягом півстоліття викликає великий інтерес у професіоналів. Це одна з найближчих галактик, що знаходяться за межами Місцевої групи галактик, - відстань до М82 оцінюється в 12 мільйонів світлових років. Разом з галактикою М81 вона утворюють яскраву і, ймовірно, найвідомішу пару гравітаційно взаємодіючих галактик, яку добре видно навіть у бінокль.

М82 має кілька неофіційних назв:  завдяки своїй витягнутій формі вона відома також як галактика Сигара. У 1970-ті роки до М82 "приліпилась" інша назва – Вибухаюча галактика, так як фотознімки і спектральні дослідження того часу наводили астрономів на думку , що в центрі М82 кілька сот мільйонів років тому стався потужний вибух.

Останні, більш точні спостереження показали, що незвичайна швидкість розлітання речовини з центру М82 обумовлена ​​не вибухом, а дуже високим темпом зореутворення в галактиці. Газ з М82 видувається випромінюванням і зоряним вітром тисяч недавно народжених (за космічними мірками) гарячих і масивних зірок.

Логічно припустити, що наднова SN2014J представляє собою одну з цих масивних, а тому короткоживучих, зірок, яка вже закінчила свій еволюційний шлях. Фінальний акорд, точка в еволюції подібних зірок - наднові II типу. Однак крива блиску SN2014J показує, що зірка належить до наднових  I-го типу (точніше, Ia). Це означає, що вибухнула НЕ гігантська зірка, а білий карлик - зірка розміром із Землю і масою порядку маси Сонця.

 

Велика Ведмедиця,  трикутник зірок та галактики М81, М82

Як відомо, білі карлики самі по собі є кінцевим продуктом еволюції зірок, але вже маломасивних, з масою від декількох мас Сонця і менше. (Наше Сонце в далекому майбутньому також перетвориться на білий карлик). А це означає, що з ними, по ідеї, нічого цікавого більше відбуватися не може. Вся їх еволюція зводиться до повільного охолодженню за рахунок випромінювання. 

Яким же чином білий карлик може породити наднову?

Сьогодні механізм спалахів наднових типу Ia описується таким чином. Припустимо у нас є надщільний білий карлик, чия маса лише ледь не дотягує до межі Чандрасекара (1,44 маси Сонця; масивніші білі карлики не можуть існувати, оскільки схлопуються  в нейтронні зірки). Такий білий карлик дуже компактний і володіє сильним гравітаційним полем. Припустимо також, що у нього є супутник - звичайна зірка, яка розташовується так близько до білого карлика, що той починає перетягувати речовину супутника на себе. Маса білого карлика підвищується, а разом з нею і температура. По досягненні межі Чандрасекара температура усередині білого карлика досягає фантастичного значення - 300 мільйонів градусів! При такій температурі починається термоядерний синтез в вуглецево - кисневому ядрі зірки. Іншими словами, відбувається термоядерний вибух колосальної потужності.

Протягом кількох наступних тижнів наднова Iа типу випромінює в мільярди разів більше світла, ніж Сонця. Блиск зірки стає співмірним з блиском цілої галактики.

Цікаво  що на момент відкриття,  наднова  SN2014J мала 13-ту зоряну величину, тобто була вже досить яскравою (зараз навіть любителі астрономії  відкривають наднові з блиском 17^m і навіть 19^m).

Утворення наднової Іа