Дивовижне космічне намисто: вчені з'ясували, як у наднової зірки з'явилася "нитка перлів"

В основі дивовижного астрофізичного явища може лежати той же механізм, який розбиває сліди літака, що летить у повітрі.

Наднова 1987 знаходиться на відстані 160 тисяч світлових років від Землі. Ця зірка давно змушує вчених ламати голови над тим, звідки в неї взялася космічна прикраса, яку астрономи називають "ниткою перлів". І тільки недавно дослідникам вдалося розгадати цю загадку, порівнявши "перлини" із фрагментованими слідами від літака, що пролітає в повітрі.

Про це пише видання Space.com.

Що таке наднова і як вона з'являється

Наднова 1987А — це залишки потужного вибуху, яким закінчилося "життя" масивної зірки в галактиці-супутнику Чумацького Шляху, яка має назву Велика Магелланова Хмара. На її місці після вибуху залишилася нейтронна зірка, оточена зірковим матеріалом.

SN 1987A – неймовірно рідкісна астрофізична подія, яка справила величезний вплив на розуміння еволюції, смерті та народження зірок. Її ретельне вивчення стало можливим не тільки через її близькість до Землі, але й тому, що світло від космічного вибуху досягло Землі в той момент, коли людська цивілізація має у своєму розпорядженні необхідні технології та інструменти для спостереження за цим явищем.

Фактично, SN 1987 стала першою надновою, видимою неозброєним оком з того часу, як в 1604 році була помічена наднова Кеплера.

Наднові, подібні до SN 1987A, виникають, коли масивні зірки вичерпують запаси палива, необхідні для ядерного синтезу. Це змушує зіркове ядро ​​швидко стискатися, після чого відбувається потужний вибух. Зовнішні шари зірки, що вмирає, викидаються в космос, а ядро ​​перетворюється або в нейтронну зірку, або в чорну діру, залежно від його маси.

"Нитка перлів" наднової 1987A

Наднова 1987А оточена згустками водневої плазми, що світиться, які на знімках, зроблених земними телескопами, виглядають як намисто з перлів навколо нейтронної зірки.

Утворення цих рідких структур у плазмі пояснювали так званою нестабільністю Релея-Тейлора. Але це явище не могло пояснити, скільки таких згустків може утворитися навколо наднової.

Дослідники з університету Мічигану дійшли висновку, що механізм утворення цих водневих структур аналогічний тому, як утворюються фрагментовані інверсійні сліди, які з'являються в небі за літаком.

Враховуючи паралель із цим літаком, команда дослідників припустила, що утворення водневих згустків SN1987A може бути результатом механізму, який називається "нестабільністю Кроу". Якщо точніше говорити, це явище виникає, коли потоки повітря з кожного крила літака, відомі як вихори на кінцях крил, переходять один в одного по спіралі. Це створює розриви в інверсійному сліді, видимому через водяну пару у вихлопі літака. Крім того, розрахунки нестабільності Кроу дозволяють обчислити кількість згустків, що утворилися.

Щоб підтвердити свою теорію, вчені вдалися до методу моделювання та створили симуляцію хмари, що виштовхується зоряним вітром назовні. Виявилося, що верхня і нижня частина цієї хмари виштовхуються швидше, ніж її середня частина. В результаті хмара розпадається на рівні згустки — ті самі "перли", які видно в телескопи навколо SN 1987A.

Моделювання показало, що таких згустків може бути більше за 30, які зафіксували телескопи. Ймовірно, інші "перлини" є тьмянішими, тому залишаються поки невидимими.

Вивчення астрофізичного явища "нитка перлів" може допомогти вченим визначити, яку роль відіграє нестабільність Кроу у формуванні нових планет з хмар газу і пилу, що колапсують, виявлених навколо молодих зірок.