Сверхновая Кеплера (SN 1604)

Сверхновая Кеплера (SN 1604) — это остаток сверхновой, впервые наблюдаемой в созвездии Змееносца в октябре 1604 года. Сверхновая произошла в галактике Млечный Путь, менее чем в 20 000 световых годах от Солнца. Ее максимальная звездная величина составила от -2,25 до -2,5 и ее можно было увидеть даже днем.

Сверхновая Кеплера также известна как звезда Кеплера, Новая звезда Кеплера, SNR Кеплера, SN 1604 или Новая Змееносца 1604. Она была названа в честь немецкого астронома Иоганна Кеплера — одного из первых астрономов, наблюдавших ее. Хотя Кеплер не обнаружил сверхновую, он очень подробно описал ее в книге De Stella Nova in Pede Serpentarii, написанной в 1605-06 годах.

SN 1604 была классифицирована как сверхновая типа Ia — тип, который встречается в двойных системах, где один из компонентов является белым карликом. В этих системах белый карлик набирает массу за счет вытягивания газа из звезды-компаньона, пока не достигнет критической массы. После этого ядро достигает температуры воспламенения. Как только ядро воспламеняется, оно запускает неконтролируемую реакцию, которая высвобождает достаточно энергии для образования сверхновой. В случае со звездой Кеплера астрономы не идентифицировали сохранившуюся центральную звезду, что указывает на событие типа Ia.

Своего пика яркости сверхновая Кеплера достигла в середине октября 1604 года, когда затмила Юпитер. К ноябрю она все еще была такой же яркой, как планета. В начале января 1605 года она слегка потускнела, сравнявшись по яркости с Антаресом. К октябрю 1605 года яркость сверхновой упала до пятой звездной величины, а к весне 1606 года она исчезла настолько, что стала видна только в телескопы.

В видимом свете видны только нити окружающей туманности, но остаток является мощным источником рентгеновского излучения и радиоизлучения. Расстояние до звезды Кеплера все еще остается неопределенным, по оценкам, в диапазоне от 10 000 до 23 000 световых лет. 

В отличие от большинства остатков сверхновых типа Ia, SN 1604 асимметрична и содержит яркую дугу рентгеновского излучения в своей северной части. Обнаруженная рентгеновской обсерваторией НАСА «Чандра» дуга указывает на то, что расширяющиеся обломки сверхновой сталкиваются с пылью и газом вокруг остатка звезды.

Рентгеновская дуга, возможно, была создана дуговой ударной волной, когда центральная звезда и ее двойной компаньон перемещались сквозь межзвездный газ и подверглись огромной потере массы из-за мощного звездного ветра. В этом случае остаток сверхновой Кеплера, вероятно, находится на расстоянии более 23 000 световых лет от нас.

Другое возможное объяснение рентгеновского спектра заключается в том, что дуга является результатом расширения шара из обломков сверхновой в межзвездное облако возрастающей плотности. В данном случае предполагаемое расстояние до остатка составляет 16 000-20 000 световых лет. 

Наличие плотного газа и обилие азота и кремния в остатке указывают на то, что система-прародительница состояла из двойной пары, белого карлика и красного гиганта, которые, скорее всего, прошли через ветвь асимптотических гигантов. Однако отсутствие ярких звезд вблизи центра остатка подразумевает, что спутник не был солнцеподобной звездой. Вместо этого событие сверхновой могло быть вызвано слиянием двух белых карликов.

Исследование 2020 года показало, что остаток сверхновой взаимодействовал с биполярной планетарной туманностью, образованной одной или обеими звездами-прародителями.

Факты о SN 1604

Сверхновая Кеплера была последней галактической сверхновой, видимой невооруженным глазом. Еще две недавние сверхновые наблюдались в других галактиках. Звезда Андромеды (SN 1885A) произошла в галактике Андромеды и была замечена в 1885 году. Достигнув максимальной величины 6, она теоретически была видна невооруженным глазом. Более поздняя сверхновая II типа SN 1987A произошла в Большом Магеллановом облаке и на своем пике светила с магнитудой 2,9. Расположенная далеко на юге неба, она была в основном невидима для наблюдателей в северном полушарии.

На пике своего развития сверхновая Кеплера была ярче любой звезды на ночном небе, и ее можно было наблюдать днем более трех недель. Явление было зарегистрировано астрономами Европы, Китая, Кореи и Аравийского полуострова.

SN 1604 была второй сверхновой, которую видели за поколение, после сверхновой Тихо (SN 1572). Названная в честь датского астронома Тихо Браге, SN 1572 наблюдалась в ноябре 1572 года. Она также была сверхновой типа Ia. Обе сверхновые были среди восьми исторически зарегистрированных сверхновых, видимых невооруженным глазом. Как один из прототипов остатков сверхновой, сверхновая Кеплера часто является объектом изучения. Это дает ученым подсказки о звезде-прародительнице и процессах, которые приводят к возникновению сверхновых типа Ia.

На момент открытия звезда Кеплера находилась в той же области неба, что и планеты Марс и Юпитер. Когда она стала видимой, сверхновая появилась менее чем в 2 градусах от Юпитера. 9 октября она стала примерно такой же яркой, как Марс.

Остаток исторической сверхновой SN 1604 был обнаружен в обсерватории Маунт-Уилсон в Калифорнии в 1941 году. В то время она выглядела как тусклая туманность с видимой звездной величиной 19. В мартовском выпуске 1943 года The Astrophysical Journal немецкий астроном Вальтер Бааде без всяких сомнений показал, что SN 1604 была сверхновой типа I, основываясь на ее кривой блеска.

Сверхновая Кеплера была открыта итальянским ученым Лодовико Делле Коломбе из северной Италии 9 октября 1604 года. Делле Коломбе утверждал, что сверхновая Кеплера была не новой звездой, а постоянной, которая была видна лишь изредка. Его аргумент поддерживал аристотелевскую модель (систему Птолемея), которая утверждала, что звезды неподвижны и неизменны.

Йоханнес Кеплер не начинал наблюдения сверхновой из-за плохой погоды до 17 октября. В то время Кеплер работал при императорском дворе в Праге у императора Священной Римской империи Рудольфа II. Он отслеживал объект в течение целого года и делал тщательные заметки, которые включены в его книгу «О Новой звезде».

Расположение на небе

Сверхновая Кеплера находится в южной части Змееносца, примерно в двух пятых пути от Сабика до Альнасла — звезды, которая отмечает носик астеризма Чайник в созвездии Стрельца. Остаток виден в той же области неба, что и яркое скопление Мессье 9. Для ориентирования можно использовать яркий Антарес.

Наблюдательные данные
Тип сверхновой	Ia
Галактика	Млечный Путь
Созвездие	Змееносец
Дата открытия	9 октября 1604
Максимальный блеск (V)	−2,5
Расстояние	20 тыс. св. лет
Физические характеристики
Прародитель	неизвестен
Класс прародителя	неизвестен
Показатель цвета (B-V)	неизвестен
Другие обозначения
Сверхновая Кеплера, SNR G004.5+06.8, V843 Змееносца, V843 Oph, AJG 71, 3C 358, CSI-21-17276, 2E 1727.6-2126, IRAS Z17276-2126