Космические лучи усилили взрыв сверхновой
Астрофизики показали, что выделяющиеся в результате взрыва сверхновых космические лучи имеют энергию в 4-6 раз выше, чем считалось ранее. Эта энергия позволяет лучам разгонять окружающий звезду газ до сверхвысоких скоростей
При взрыве сверхновых выделяется излучение высокой энергии и миллиарды частиц попадают в космос. В то время как свет может свободно достичь нас, звездное вещество попадает в спиральные петли магнитных ударных волн, генерируемых во время взрывов. Пересекая взад и вперед ударные фронты, этот поток вещества разгоняется до околосветовой скорости и, покидая сверхновые, начинает генерировать космические лучи.
Из-за своей огромной скорости космические лучи испытывают сильные релятивистские эффекты, теряя при этом меньше энергии, чем обычная материя при прохождении того же расстояния. Это позволяет им путешествовать на большие расстояния через галактики. Попутно они влияют на энергию и структуру межзвездного газа на своем пути и могут сыграть решающую роль в прекращении образования новых звезд в плотных скоплениях газа. Однако на сегодня влияние космических лучей на эволюцию галактик изучено недостаточно.
В первом в своем роде численном моделировании этого процесса с высоким разрешением команда ученых рассмотрела эволюцию ударных волн, исходящих от взрывов сверхновых в течение нескольких миллионов лет. Они обнаружили, что космические лучи могут играть решающую роль на заключительных этапах эволюции сверхновой и определять ее воздействие на окружающую межгалактическую среду.
Результаты показывают, что потоки газа, попадающие из околозвездной среды в окружающий ее разреженный газ, будут значительно более мощными, чем предполагалось ранее. Вопреки современным теоретическим предсказаниям, моделирование также предполагает, что дополнительное ускорение, создаваемое космическими лучами, более значительно, когда массивные звезды превращаются в сверхновые в средах с низкой плотностью. Это могло бы способствовать созданию сверхпузырей, питаемых разными поколениями сверхновых, которые вытесняют газ из межзвездной среды и способствую его миграции за пределы галактических дисков.
Об открытии исследователи сообщили на Национальной астрономической конференции (NAM 2021).