Сверхновая звезда — последняя фаза жизни некоторых массивных звезд — вспыхивает и сгорает за считанные месяцы, а из ее останков, как правило, возникает нечто новое и компактное: нейтронная звезда или черная дыра, в зависимости от массы остатка ядра звезды. Сверхновая SN 1987A находилась в 160 000 световых лет от Земли, в Большом Магеллановом Облаке. Ее яркость достигла пиковых значений в 1987 году, пишет сайт NASA.

Примерно за два часа до первого наблюдения видимого света от SN 1987A три обсерватории засекли вспышку нейтрино длительностью всего несколько секунд. Объединив эти два события в одно, ученые высказали гипотезу коллапса сверхновых и образования нейтронных звезд или черных дыр. С тех пор астрономы искали прямых доказательств формирования этих компактных объектов из остатков вещества сверхновой.

Косвенные доказательства присутствия нейтронной звезды в центре остатков были обнаружены в недавние годы, а наблюдения за более старыми остатками сверхновых подтвердили, что среди них часто встречаются нейтронные звезды. Новые данные предоставили прямое свидетельство излучения новорожденного компактного объекта, скорее всего, нейтронной звезды.

Данные были собраны летом 2022 года с помощью прибора для работы в среднем диапазоне инфракрасном излучения телескопа «Уэбб». Он позволяет видеть спектроскопические отличия всех пикселей объекта. В итоге спектральный анализ показал сильный выброс ионизированного аргона из области, в которой раньше находилась сверхновая звезда. Дальнейшие наблюдения при помощи других инструментов подтвердили это. Для формирования этих ионов нужны протоны, которые должны были откуда-то взяться.

«Для появления всех этих протонов, которые мы видели в извержении, необходим источник высокоэнергетического излучения в центре остатков SN 1987A, — сказал Франссон. — В статье мы обсуждаем различные возможности, и находим, что подходит только небольшое число сценариев, и во всех фигурирует новорожденная нейтронная звезда».

Для устранения последних сомнений астрономы проведут в этом году дальнейшие наблюдения.

Вещество в ядрах нейтронных звезд находится под самым высоким давлением, какое только встречается в современной Вселенной: примерно две солнечных массы сжаты до размеров сферы диаметром 25 км. Такая плотность делает нейтронные звезды интересными с точки зрения физики частиц и ядер, поскольку дает возможность ответить на вопрос, может ли там возникнуть новая фаза вещества — холодная кварковая материя, при которой отдельные протоны и нейтроны перестают существовать. Как подсчитала международная команда астрофизиков, такая вероятность весьма высока.