В исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters, ученые утверждают, что нестабильность Кроу лучше объясняет «нить жемчуга», окружающую остаток звезды, проливая свет на давнюю астрофизическую загадку, сообщает Мичиганский университет. «Самое интересное в этом то, что здесь может действовать тот же механизм, который разрушает самолетные волны», – говорит Майкл Вадас, автор-корреспондент исследования.
В инверсионных следах реактивных двигателей нестабильность создает разрывы в ровной линии облаков из-за спиралевидного воздушного потока, отходящего от конца каждого крыла, известного как вихри на его кончике. Они перетекают друг в друга, создавая разрывы, которые мы можем видеть из-за водяного пара в выхлопных газах. Неустойчивость Кроу может сделать то, что не смог сделать Рэлей-Тейлор: предсказать количество сгустков, наблюдаемых вокруг остатка.
«Неустойчивость Рэлея-Тейлора может сказать вам, что там могут быть сгустки, но вывести из нее число будет очень сложно», – говорит Вадас. Сверхновая 1987A входит в число самых известных звездных взрывов, поскольку она находится относительно близко к Земле, на расстоянии 163 000 световых лет, и ее свет достиг Земли в то время, когда существовали сложные обсерватории, чтобы наблюдать ее развитие. Это первая сверхновая, видимая невооруженным глазом со времен сверхновой Кеплера в 1604 году, что делает ее невероятно редким астрофизическим событием, сыгравшим огромную роль в формировании нашего понимания звездной эволюции.
Хотя о взорвавшейся звезде еще многое неизвестно, считается, что кольцо газа, окружавшее звезду перед взрывом, образовалось в результате слияния двух звезд. Они выбрасывали водород в окружающее пространство, когда за десятки тысяч лет до сверхновой превращались в голубого гиганта. Затем это кольцеобразное облако газа подверглось воздействию потока высокоскоростных заряженных частиц, вылетающих из голубого гиганта, известного как звездный ветер. Считается, что эти сгустки образовались до того, как звезда взорвалась.
Исследователи смоделировали, как ветер выталкивает облако наружу, одновременно увлекая за собой его поверхность, причем верхняя и нижняя части облака выталкиваются быстрее, чем середина. Это заставило облако свернуться в себя, что вызвало нестабильность Кроу и привело к его распаду на довольно ровные глыбы, которые и стали нитью жемчуга. Предсказанное число 32 очень близко к наблюдаемым 30-40 сгусткам вокруг остатка сверхновой 1987A.
Команда увидела намеки на то, что неустойчивость может предсказывать образование большего количества колец с бусинами вокруг звезды, расположенными дальше от кольца, которое кажется самым ярким на снимках телескопа. Вадас объясняет, что астрофизики были рады увидеть на снимке, сделанном камерой ближнего инфракрасного диапазона космического телескопа Джеймса Уэбба в августе прошлого года, больше сгустков.
Команда также предположила, что нестабильность может проявляться, когда пыль вокруг звезды оседает на планеты, хотя для изучения этой возможности необходимы дальнейшие исследования.
[Фото: NASA, ESA, CSA, M. Matsuura (Cardiff University), R. Arendt (NASA’s Goddard Spaceflight Center & University of Maryland, Baltimore County), C. Fransson (Stockholm University), J. Larsson (KTH Royal Institute of Technology), A. Pagan (STScI)]