«Жемчужные нити» и звезда-зомби: телескоп Gemini раскрыл тайну сверхновой 1181 года

Астрономы получили самые детальные изображения остатка сверхновой Pa 30, связанного с исторической вспышкой 1181 года. Новые данные показали, что знаменитые нити туманности состоят не из гладких потоков газа, а из цепочек плотных узлов, похожих на жемчужины.

Эти наблюдения, выполненные с помощью спектрографа GMOS на телескопе Gemini North на Гавайях, позволили увеличить число зафиксированных нитей примерно в десять раз по сравнению с предыдущими исследованиями. Каждый узел в такой цепочке имеет поперечник около четырёх световых дней — это более ста миллиардов километров, что в несколько раз превышает расстояние от Солнца до Нептуна.

Туманность Pa 30 расположена в созвездии Кассиопеи на расстоянии примерно 7500 световых лет от Земли. Её обнаружили лишь в 2013 году в архивных данных инфракрасного телескопа WISE в рамках краудсорсингового проекта по поиску планетарных туманностей. Лишь спустя годы астрономы смогли уверенно связать этот объект с «звездой-гостьей», которую в 1181 году независимо друг от друга описали китайские, японские и арабские наблюдатели. Согласно историческим хроникам, небесное тело оставалось видимым на протяжении 185 дней.

Главная загадка Pa 30 заключается в её центральной звезде. В отличие от типичных сверхновых, где белый карлик разрушается полностью, здесь уцелело компактное горячее ядро — так называемая «звезда-зомби». Такие события относят к редкому подклассу сверхновых типа Iax. Предполагается, что взрыв мог быть вызван слиянием двух белых карликов, а сохранившийся остаток продолжает излучать мощный звёздный ветер, который, вероятно, и формирует радиальную структуру туманности.

Именно этот ветер, по мнению исследователей, сыграл ключевую роль в создании «одуванчиковой» формы Pa 30. Радиальные нити расходятся от центрального светила почти идеальной сферой, а их вещество разлетается со скоростью около 1000 километров в секунду. Если мысленно «отмотать» это движение назад, момент взрыва приходится практически точно на 1181 год, что служит дополнительным подтверждением связи туманности с исторической сверхновой.

Однако механизм, собравший газ в столь упорядоченные цепочки узлов, до сих пор не установлен. Одна из гипотез предполагает, что окружающую пыль могла уплотнить обратная ударная волна, распространяющаяся от центра взрыва. Другое объяснение связывает появление «жемчужин» с тепловой неустойчивостью в расширяющемся газе, где плотные сгустки формируются естественным образом на фоне более разреженной среды.

Новые изображения также позволили уточнить положение центра туманности. Оно совпадает с положением центральной звезды, что указывает на отсутствие значительного поперечного «пинка» — остаток не получил большого импульса в сторону. Верхний предел скорости такого возможного смещения оценивается примерно в 100 километров в секунду, что согласуется с относительно симметричной картиной разлёта вещества.

Дальнейшее изучение Pa 30 обещает пролить свет не только на природу редких сверхновых типа Iax, но и на процессы формирования структур в остатках звёздных взрывов. Астрономы планируют продолжить спектральные наблюдения, чтобы проследить движение отдельных узлов и понять, как меняется их яркость и форма со временем. Возможно, именно эта туманность станет ключом к разгадке того, почему некоторые термоядерные взрывы белых карликов оказываются «неудавшимися».