В центре остатка сверхновой SN 1987A, в 168 000 световых лет от Земли, спрятан объект, который астрономы ищут уже 37 лет. Это ближайшая сверхновая, взорвавшаяся на глазах у современных телескопов, и единственная, где компактный остаток до сих пор не удалось увидеть напрямую. В 2022 году телескоп Джеймса Уэбба впервые различил узкие линии аргона и серы, исходящие из самого сердца выброса. Они говорили о том, что невидимый источник энергии ионизует газ — выбивает электроны из атомов своим излучением. Теперь, с новыми спектрами высокого разрешения, астрономы заглянули глубже за пылевую завесу, которая скрывает этот маяк.
Пыль в разлетающемся веществе — не просто помеха, а главный герой этой истории. Она поглощает и рассеивает свет, словно плотный туман, через который пробивается луч маяка. Новые наблюдения JWST/NIRSpec и MIRI/MRS, проведённые на 13 500 и 13 300 день после взрыва, подтвердили узкие линии [Ar VI], [Ar II], [S IV], [S III] и впервые идентифицировали [Ca V], [Cl II] и, возможно, [Fe II]. Все линии смещены в синюю сторону примерно на −250 км/с и исходят из неразрешённой области к юго-востоку от центра. Это смещение вместе с доплеровским сдвигом даёт скорость толчка нейтронной звезды 510±55 км/с — в 15 раз быстрее, чем Земля летит вокруг Солнца. За одну секунду такая звезда пролетела бы расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга.
До сих пор было неясно, какой компактный объект скрывается в центре — нейтронная звезда или чёрная дыра. Новый анализ показал, что обе фотоионизационные модели — остывающая нейтронная звезда и пульсарная туманность — согласуются с наблюдениями, кроме линии [Fe II], которая сильно недопредсказана. Пыль с зёрнами ~0,3 мкм объясняет аномалии линий, включая красное смещение [Ca IV], и отсутствие многих предсказанных линий на коротких волнах. Это первая количественная проверка сценария рассеяния пылью для объяснения аномалий линий в SN 1987A.
По мере расширения выброса оптическая толща пыли будет падать как t⁻², открывая новые линии на коротких волнах. Различие между моделями пульсарной туманности и остывающей нейтронной звезды проявится в появлении линий [S III] 0,9533 мкм, [C I] 0,9827/0,9853 мкм и [Si VI] 1,9646 мкм. Мониторинг центра в ближайшие годы позволит выбрать правильный сценарий. Методика учёта пыли применима к другим остаткам сверхновых, а измеренный толчок нейтронной звезды важен для моделей взрыва. Пылевая завеса постепенно рассеивается, и маяк в сердце SN 1987A становится всё ярче.
Скорость толчка нейтронной звезды в SN 1987A (510 км/с) в 15 раз превышает скорость движения Земли вокруг Солнца. За одну секунду такая звезда пролетела бы расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга.