Астрономія
Астрономія

Моделювання показало нарощування матеріалу першоджерела наднової Тихо

Астрономи створили тривимірне моделювання первісної системи наднової Тихо, щоб дослідити акреційний потік навколо білого карлика перед вибухом. Про це вони пишуть у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Це дозволило визначити величину магнітного поля акретованого матеріалу, що створило вітри, які сформували своєрідну периферію наднової.

Що відомо про наднову Тихо?

Наднова Тихо у сузір’ї Кассіопеї стала однією з небагатьох історично зафіксованих наднових. Вона спалахнула у 1572 році, і данський астроном Тихо Браге детально її описав. Крива блиску та рентгенівський спектроскопічний аналіз залишків цієї наднової свідчать про те, що вона відноситься до типу Іа. Тобто, термоядерний вибух стався у подвійній системі, де одна із зірок була вуглецево-кисневим білим карликом, який наростив масу через витягування матеріалу невиродженої зірки-супутника. Попередні дослідження виявили у рештках наднової Тихо зірку-субгіганта Тихо-G, яка рухається зі швидкістю 136 кілометрів на секунду. Вчені припускають, що Тихо-G є вцілілим супутником наднової, який, ймовірно, був зіркою головної послідовності або субгігантом у первісній системі наднової Тихо. Вважається, що викиди наднової еволюціонували у бульбашку під дією залежного від широти вітру, в результаті чого периферія решток наднової прийняла своєрідну форму.

Рештки наднової Тихо. NASA, CXC, Rutgers, J.Warren & J.Hughes et al / Wikimedia Commons

Рештки наднової Тихо. NASA, CXC, Rutgers, J.Warren & J.Hughes et al / Wikimedia Commons

Яке дослідження провели вчені?

Щоб дізнатися властивості першоджерела наднової, дослідники створили тривимірне моделювання акреційного потоку в первісній системі. Маса білого карлика дорівнювала масі Сонця, а маса зірки-супутника складала 1,6 сонячної маси. Їхній орбітальний період становив 0,794 доби. Ці дані для симуляції вчені отримали завдяки попереднім теоретичним дослідженням та спостереженням.

Під час моделювання дослідники змінювали відношення тиску газу в матеріалі, який білий карлик витягнув із зірки-супутника, а отже, і силу магнітного поля цього матеріалу. Коли магнітне поле було незначним, симуляція демонструвала сильний відтік поблизу екваторіальної площини, що порушує утворення компактного акреційного диска. Відтік в інших напрямках був дуже слабкий у порівнянні з екваторіальним. У міру того, як магнітне поле стає сильнішим, інший великий відтік генерується на високих широтах, що сприяє стабілізації акреційного потоку на екваторі. Зрештою цей відтік стане досить сильним, і утвориться очевидний екваторіальний акреційний диск.

Розподіл густини на фінальних стадіях симуляції для магнітного поля 5440 гаусів. JIAO Chengliang

Розподіл густини на фінальних стадіях симуляції для магнітного поля 5440 гаусів. JIAO Chengliang

Таким чином, у першоджерелі наднової Тихо акреційний матеріал, що виділяється із зірки-супутника, повинен містити певне магнітне поле, яке, однак, не може бути занадто сильним. Моделювання демонструє, що залежний від широти вітер, який сформував периферію решток наднової, можна отримати при величині магнітного поля 5440 гаусів. Таку ж саму величину мають сонячні плями.