„Джеймс Уеб“ идентифицира неутронна звезда, наблюдавана през 1987 година

Два инструмента на космическия телескоп „Джеймс Уеб“ (JWST), наблюдаващи свръхновата в инфрачервения диапазон, забелязват характерни химически доказателства, включващи атоми на аргон и сяра, които показват, че зад отломките, останали от взрива, се крие новородена неутронна звезда.

Подобни експлозии могат да създадат два различни вида екзотични компактни обекти – черна дупка или неутронна звезда. Наблюденията на „Джеймс Уеб“ разрешават загадката коя от тях е резултат от избухването на тази свръхнова.

„След като проследихме свръхновата и търсихме компактния обект повече от три десетилетия, е вълнуващо най-накрая да намерим липсващите доказателства за неутронна звезда благодарение на космическия телескоп „Джеймс Уеб“, казва Клаес Франсон, професор по астрофизика от Стокхолмския университет в Швеция и водещ автор на изследването, публикувано в сп. „Сайънс“.

„Неутронните звезди са изключително плътни и компактни останки от експлозията на масивна звезда. Това е сравнимо с компресирането на цялата маса на Слънцето до размера на един град. Те са толкова плътни, че една супена лъжица от неутронна звезда може да тежи колкото планина“, обяснява съавторът на изследването Патрик Кавана.

Свръхновата, наречена Свръхнова 1987A, възниква на 160 000 светлинни години от Земята в Големия Магеланов облак – галактика джудже в съседство с нашия Млечен път. Светлинната година е разстоянието, което светлината изминава за една година – 9,5 трилиона километра. Поради голямата си маса звездата е имала сравнително кратък живот от около 20 милиона години, много по-малко от този на нашето Слънце.

Светлината от експлозията е наблюдавана от Земята на 24 февруари 1987 г., ден след като е засечен изблик на неутрино – субатомни частици, произвеждани в огромни количества при колапса на ядрото на голяма звезда, породен от свръхновата. Това е първият път от 1604 г., когато свръхнова се вижда с просто око.

Звезди с маса най-малко осем до десет пъти от тази на Слънцето завършват живота си в свръхнова, като след колапса на звездното ядро изхвърлят голяма част от материята си в космоса, но оставят след себе си остатък. Макар и катастрофални, тези експлозии са основните източници на химически елементи, включително въглерод, кислород, силиций и желязо, които правят живота възможен.

В зависимост от размера на обречената звезда остатъкът може да бъде неутронна звезда или черна дупка – обект, чието гравитационно привличане е толкова силно, че дори светлината не може да избяга.

При Свръхнова 1987A размерът на звездата и продължителността на изблика на неутрино предполагат, че остатъкът би трябвало да е неутронна звезда, но това не е потвърдено чрез преки доказателства.

„Никога досега не са откривани преки доказателства за някой от тези екзотични обекти толкова скоро след експлозията на свръхнова“, казва Кавана.

Инструментите на „Джеймс Уеб“ откриват атоми на аргон и сяра. Изследователите проучват различни сценарии и установяват, че тези атоми са могли да останат там в наблюдаваното им състояние само от ултравиолетовото и рентгеновото излъчване от неутронна звезда.

Изследователите сега работят, за да определят вида на неутронната звезда – бързо въртящ се тип, наречен пулсар, със силно магнитно поле или „по-тих“ тип, със слабо магнитно поле.

Откритието е поредното постижение на „Джеймс Уеб“, който влезе в експлоатация през 2022 г. То става възможно благодарение на способността на космическия телескоп за наблюдения в инфрачервения диапазон.

Източник: Елена Христова/БТА