Газета Троицкий Вариант # 48

В качестве параметров аккреционного сценария были выбраны следующие весьма консервативные значения: начальная масса белого карлика — 1,2 массы Солнца (более вероятны меньшие значения начальной массы, при которых рентгеновское излучение будет больше), темп аккреции — одна десятимиллионная массы Солнца в год. Частота вспышек сверхновых в типичной эллиптической галактике — примерно одна вспышка в 50100 лет. Соответственно, число аккрецирующих белых карликов в такой галактике должно составлять несколько тысяч.

Следующий шаг — вычисление их общей светимости на основе заданных параметров. А затем теоретически предсказанные значения рентгеновской светимости (диапазон 0,3–0,7 кэВ) сравнивались с реальными экспериментальным данными Chandra.

Оказалось, что предсказываемые в аккреционном сценарии светимости галактик в рентгеновском диапазоне превосходят наблюдаемые значения в 30–50 раз, при этом надо учитывать, что не все наблюдаемое излучение связано именно с белыми карликами). Следовательно, с достаточно высокой степенью уверенности можно утверждать, что аккреционный сценарий появления сверхновых в таких галактиках не работает, — доля сверхновых, появившихся таким способом, не превышает нескольких процентов. Поскольку единственной альтернативой в настоящее время является сценарий сливающихся белых карликов, он становится наиболее вероятным источником вспышек сверхновых типа Ia.

X-Ray (NASA/CXC/MPA/M.Gilfanov & A.Bogdan), Infrared (2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF), Optical (DSS) Составное изображение эллиптической галактики NGC 4278 в созвездии Волосы Вероники (использованы данные наблюдений в оптическом, инфракрасном и рентгеновском диапазонах). Расстояние до галактики — приблизительно 16 мегапарсек.

Здесь само исследование заканчивается, но появляется множество новых вопросов.

Во-первых, дальнейшего рассмотрения требуют галактики других типов. Как подчеркивает сам Марат Гильфанов, полученный результат касается только эллиптических, т.е. сравнительно старых галактик. Это существенное уточнение: в спиральных галактиках рентгеновское излучение аккрецирующих белых карликов может быть «спрятано» за счет поглощения газом и пылью, которые в достаточном количестве присутствуют в таких галактиках. Впрочем, насколько этот процесс эффективен, еще предстоит исследовать. Во-первых, в спиральных — «молодых» галактиках, где много массивных короткоживущих звезд, может в принципе реализовываться режим аккреции, при котором белые карлики в аккреционном сценарии будут в основном излучать в ультрафиолетовом и оптическом диапазонах спектра. Поэтому в таких галактиках аккреционный сценарий может, по крайней мере теоретически, играть заметную роль.

Во-вторых, теоретический расчет основан на предсказаниях современной теории аккреции и термоядерного горения на поверхности белого карлика. Хотя в настоящее время нет серьезных оснований подвергать эту теорию сомнению, интересно более подробно исследовать экспериментальные данные по наблюдениям разных режимов аккреции на белые карлики.

В-третьих, предстоит внимательней изучить второй сценарий образования сверхновых Ia типа — сценарий сливающихся белых карликов в двойной системе. До сих пор ему уделялось сравнительно мало внимания: не в последнюю очередь потому, что такие двойные системы очень сложно наблюдать.

Четвертое следствие имеет отношение уже не столько к астрофизике, сколько к космологии, поскольку полученные результаты помогут лучше понять те вариации яркости «стандартных свечей», которые все-таки наблюдаются. И, что не менее важно, могут помочь откалибровать их более точно. Если в аккреционном сценарии взрыв сверхновой происходит при достижении определенной планки — предела Чандрасекара, то при слиянии двух белых карликов масса получающегося объекта может варьироваться в некоторых пределах, что сказывается и на светимости сверхновой.

Впрочем, кроме научной значимости не последнее место в оценке этой работы занимает ее исключительное изящество и, как ни странно, понятность широкой аудитории — не случайно новость о статье в Nature довольно активно обсуждалась на новостных сайтах. Идея, лежащая в основе работы, достаточно проста, а саму логику рассуждений и результат можно «на пальцах» объяснить и среднестатистическому «человеку с улицы». И одновременно при всей простоте для полного объяснения потребуется обстоятельный рассказ с множеством вспомогательных «сюжетов», начиная от теории звездной эволюции и заканчивая методами определения расстояний в космологии. А это в свою очередь — замечательный материал для научной популяризации.

Ольга Закутняя,

ИКИ РАН

РПЦ как флагман модернизации

Иван Экономов

Уважаемая редакция!