Согласно новому исследованию, проведенному учеными из Оксфордского университета, заключительная стадия катастрофических взрывов умирающих массивных звезд – взрывов сверхновых – может нанести в шесть раз больший удар по окружающему межзвездному газу с помощью космических лучей, передает портал EurekAlert!. Работа будет представлена на Национальной встрече по астрономии (NAM 2021).
Когда сверхновые звезды взрываются, они излучают свет и миллиарды частиц в космос. В то время как свет может свободно достигать нас, частицы попадают в спиральные петли из-за магнитных ударных волн, создаваемых во время взрывов. Пересекая ударные фронты, эти частицы ускоряются почти до скорости света и, покидая сверхновые, становятся источником излучения в виде космических лучей.
Из-за своей высокой скорости космические лучи испытывают сильные релятивистские эффекты, теряя меньше энергии, чем обычное вещество, что позволяем им преодолевать большие расстояния через галактику. Попутно они влияют на энергию и структуру межзвездного газа на своем пути и могут сыграть решающую роль в прекращении образования новых звезд в плотных газовых карманах. Однако на сегодняшний день влияние космических лучей на эволюцию галактик не изучено.
В первом в своем роде численном исследовании с высоким разрешением команда смоделировала 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 ее способности вводить энергию в галактический газ, который ее окружает.
Исследователи обнаружили, что, когда сверхновая звезда достигает стадии, на которой она не может получить больше импульса от преобразования тепловой энергии сверхновой в кинетическую энергию, космические лучи могут дать газу дополнительный толчок, позволяя передать конечный импульс в четыре-шесть раз выше, чем предсказывалось ранее. Эти результаты предполагают, что потоки газа из межзвездной среды в окружающий разреженный газ или окологалактическую среду будут значительно более массивными.
[Фото: F. RODRÍGUEZ MONTERO]
