Легко увидеть в бинокль, 2011fe вскоре получил название Backyard Supernova. Основные астрономические исследования с земли и из космоса последовали за ним по пятам, зафиксировав его яркость и цвета, когда он быстро становился ярче, а затем медленно угасал.Международная фабрика близких сверхновых звезд (SNfactory), возглавляемая Грегом Алдерингом из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Министерства энергетики США (лаборатория Беркли), теперь выпустила уникальный набор данных, основанный на 32 ночах повторных наблюдений 2011fe с помощью интегрального спектрографа поля сверхновой ( SNIFS), построенный партнерами SNfactory в Лионе и Париже, Франция, и установленный на 2,2-метровом телескопе Гавайского университета на Мауна-Кеа. Наблюдения начались за две недели до того, как сверхновая достигла пика яркости, и продолжались более трех месяцев после того, как прошел максимум света.
«Мы никогда раньше не видели сверхновую типа Ia так рано», — говорит Алдеринг, космолог из физического отдела лаборатории Беркли. «Наши измерения показали, насколько нормальным является 2011fe».Член SNfactory Руи Перейра из Institut de Physique Nucleaire de Lyon говорит, что собранные данные «станут эталоном для всех будущих исследований типа Ia».
Перейра — ведущий автор статьи, представляющей наблюдения в журнале Astronomy. Астрофизика.Почему совершенно нормальная сверхновая такая странная
Сверхновые типа Ia — это не столько стандартные свечи, сколько «стандартизированные». Графики того, как их яркость и спектральные характеристики меняются с течением времени — их кривые блеска — меняются, но поскольку время и яркость связаны, кривые блеска могут быть растянуты (или сжаты), чтобы соответствовать стандарту.
Кривая блеска SN 2011fe находится как раз на пике распределения — как говорят астрофизики, у нее есть «отрезок 1».
Роллин Томас из отдела вычислительных исследований лаборатории Беркли принимал активное участие в анализе 2011fe. Поскольку каждую ночь с телескопа поступали новые данные, он вспоминает, как думал: «Пожалуйста, не будьте особенными, пожалуйста, не будьте особенными», и был рад обнаружить, что сверхновая была такой нормальной.
2011fe не только выглядит как учебный корпус, но и проходит важные испытания. Его яркость в разное время (эпохи) можно было точно записать, потому что расстояние до его родной галактики было измерено независимо, и на луче зрения было мало или совсем не было пыли, влияющей на цвет или яркость.Однако, как бы это ни было нормально, кривая блеска 2011fe не соответствует ведущим вычислительным моделям, ни одна из которых не соответствует данным SNfactory. Учитывая неизбежные неопределенности при наблюдении сверхновых, говорит Олдеринг, «на сегодняшний день было слишком легко собрать данные воедино, в зависимости от того, что, по вашему мнению, должно быть».
Атлас эталонных тестов SNfactory поднимает планку. «Отныне исследователи не смогут произвольно настраивать ручки в своих моделях».Атлас золотого стандарта 2011fe поможет ответить на многие давние вопросы о сверхновых типа Ia, включая прародителей этих титанических термоядерных взрывов и механизмы самих взрывов.Единственная вырожденная модель прародителей типа Ia постулирует единственного белого карлика, который крадет дополнительную массу у большой звезды-компаньона. (Электронное «вырождение» является результатом плотной упаковки атомов в белом карлике.) В результате взрыва сверхновой должны быть признаки взаимодействия с компаньоном или тем, что от него осталось. В модели с двойным вырождением два белых карлика сталкиваются.
Получившаяся сверхновая не будет показывать никаких признаков взаимодействия с компаньоном.«Наблюдения 2011fe могут быть использованы для проверки этих моделей», — говорит Алдеринг. «Для 2011fe существующие модели сценария с двойным вырождением лучше всего согласовывались в одни эпохи, но сценарий с одним вырождением лучше в другие.
И для некоторых эпох оба очень плохо согласовывались с данными, предполагая, что у этих моделей есть путь к успеху. . "Данные 2011fe также указывают на несгоревший углерод как характеристику спектра нормального типа Ia. Это открытие добавляет поддержку конкретной модели «чистой турбулентной дефлаграции» по сравнению с двухступенчатыми взрывами, которые позволили бы удалить большую часть избыточного углерода.Углерод, уцелевший от первоначального белого карлика, указывает на то, что при взрыве различные сверхновые сжигают материал с разной эффективностью.
Методы обнаружения несгоревшего углерода, которые, возможно, часто упускались из виду в прошлом, предложены данными 2011fe.В целом, говорит Алдеринг, «атлас SN 2011fe предлагает беспрецедентные детали и надежную точку отсчета для физики типа Ia.
У нас никогда не было таких данных. Это прекрасная возможность стимулировать более глубокие размышления об этих маркерах расширения мира. Вселенная ".Видео: http://www.youtube.com/watch?v=8t9ZWOrUtCc
Эта работа была поддержана Управлением науки Министерства энергетики США; Фонд Гордона и Бетти Мур; Французский национальный центр научных исследований (CNRS), Национальный институт ядерной физики и физики элементарных частиц (IN2P3) и Национальный институт наук о Земле и астрономии (INSU); Французская национальная программа космологии и галактик (PNCG); и Трансрегиональный исследовательский центр «Темная Вселенная» (TRR33) Немецкого исследовательского фонда (DFG).