Это открытие является первым случаем, когда астрономы смогли наложить ограничения на свойства звезды-компаньона в необычном классе сверхновых под названием Тип IIb. Они смогли оценить светимость и массу уцелевшей звезды, что позволило понять условия, предшествовавшие взрыву.
«Двойная система, вероятно, должна потерять большую часть водородной оболочки первичной звезды до взрыва. Проблема в том, что на сегодняшний день прямые наблюдения предсказанной двойной звезды-компаньона получить трудно, поскольку она настолько слабая по сравнению с сама сверхновая », — сказал ведущий исследователь Ори Фокс из Калифорнийского университета (UC) в Беркли.По оценкам астрономов, где-то во Вселенной раз в секунду срабатывает сверхновая.
Но они не совсем понимают, как взрываются звезды. Обнаружение звезды-компаньона "дымящегося пистолета" дает новые важные ключи к разгадке множества сверхновых во Вселенной. «Это похоже на место преступления, и мы наконец-то опознали грабителя», — пошутил член группы Алекс Филиппенко, профессор астрономии Калифорнийского университета в Беркли. «Звезда-компаньон украла сгусток водорода до того, как взорвалась главная звезда».Взрыв произошел в галактике M81, которая находится примерно в 11 миллионах световых лет от Земли в направлении созвездия Большой Медведицы (Большой Медведицы).
Свет от сверхновой был впервые обнаружен в 1993 году, и объект получил обозначение SN 1993J. Это был ближайший известный пример такого типа сверхновой, названный Типом IIb из-за специфических характеристик взрыва.
В течение последних двух десятилетий астрономы искали предполагаемого спутника, который, как считалось, потерялся в ярком свете остаточного свечения от взрыва.Наблюдения, сделанные в 2004 г. на базе W.M. Обсерватория Кека на Мауна-Кеа, Гавайи, предоставила косвенные доказательства особенностей спектрального поглощения, которые могут исходить от предполагаемого спутника. Но поле зрения настолько переполнено, что астрономы не могли быть уверены, были ли спектральные линии поглощения от объекта-компаньона или от других звезд на луче зрения на SN 1993J. «До сих пор никому не удавалось напрямую обнаружить свечение звезды, называемое континуальным излучением», — сказал Фокс.
Звезда-компаньон настолько горячая, что так называемое непрерывное свечение происходит в основном в ультрафиолетовом (УФ) свете, который можно обнаружить только над поглощающей атмосферой Земли. «Мы смогли получить этот УФ-спектр с помощью телескопа Хаббла. Это окончательно показывает, что у нас есть избыток континуума излучения в УФ-диапазоне даже после вычитания света от других звезд», — сказала член команды Азали Бострем из Научного института космического телескопа. (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд.
Когда массивная звезда достигает конца своей жизни, она сгорает, хотя весь ее материал и ее железное ядро коллапсируют. Отскакивающий внешний материал рассматривается как сверхновая. Но во Вселенной есть много разных типов сверхновых. Считается, что некоторые сверхновые взорвались в системе с одной звездой.
Считается, что другие сверхновые возникают в двойной системе, состоящей из нормальной звезды с белым карликом-компаньоном или даже двух белых карликов. Своеобразный класс сверхновых под названием Тип IIb сочетает в себе черты взрыва сверхновой в двойной системе с тем, что наблюдается при взрыве одиночных массивных звезд.SN 1993J и все сверхновые типа IIb необычны, потому что они не содержат большого количества водорода при взрыве. Ключевой вопрос был: как SN 1993J потеряла водород?
В модели сверхновой типа IIb первичная звезда теряет большую часть своей внешней водородной оболочки перед звездой-компаньоном до взрыва, а спутник продолжает гореть как супер-горячая гелиевая звезда.«Когда я впервые идентифицировал SN 1993J как сверхновую типа IIb, я надеялся, что когда-нибудь мы сможем обнаружить ее предполагаемую звезду-компаньон», — сказал Филиппенко. «Новые данные Хаббла предполагают, что мы, наконец, сделали это, подтвердив ведущую модель сверхновых типа IIb».Команда объединила наземные данные об оптическом свете и изображения от двух приборов Хаббла для сбора ультрафиолетового света. Затем они построили многоволновый спектр, который соответствовал предсказанному для свечения звезды-компаньона.
Фокс, Филиппенко и Бострем говорят, что дальнейшие исследования будут включать уточнение ограничений на эту звезду и окончательное подтверждение ее присутствия.Результаты были опубликованы в номере журнала Astrophysical Journal от 20 июля.