В космосе открыта первая в истории «обнаженная до костей» сверхновая

Астрономы открыли скрытые слои массивной звезды, обнаженные редким звездным взрывом, что ставит под сомнение современные модели эволюции звезд.

Об этом сообщает издание Последние события со ссылкой на пресс-релиз Северо-Западного университета.

Недавно открытая сверхновая SN2021yfj имеет химический состав, который не похож на то, что астрономы видели ранее. В то время как типичные взрывы массивных звезд характеризуются преобладанием легких элементов, таких как водород и гелий, этот взрыв богат более тяжелыми элементами, включая кремний, серу и аргон, которые обычно остаются глубоко в ядре звезды.

Стив Шульце из Северо-Западного университета, который возглавлял исследование, подчеркнул, что сверхновая дает беспрецедентную возможность заглянуть во внутреннюю структуру и потерю массы массивных звезд перед их взрывом.

«Это первый случай, когда мы видим звезду, которая была практически полностью обнажена», — рассказывает Шульце. «Это показывает нам, как устроены звезды, и доказывает, что звезды могут терять много вещества перед взрывом».

Это открытие является первым прямым доказательством давно теоретизируемой лукообразной структуры массивных звезд. Астрономы предположили, что эти гиганты состоят из все более тяжелых слоев, от внешней оболочки, богатой водородом и гелием, до плотного железного ядра в центре.

Адам Миллер, старший автор исследования, опубликованного в журнале Nature, подчеркнул чрезвычайную важность этого наблюдения.

Впервые астрофизики обнаружили сверхновую, встроенную в ветер, богатый кремнием, серой и аргоном. Наблюдения свидетельствуют о том, что массивная звезда странным образом потеряла свои внешние слои водорода, гелия и углерода, обнажив внутренние слои, богатые кремнием и серой, перед тем, как взорваться.

Команда обнаружила SN2021yfj в сентябре 2021 года с помощью Установки транзиентов Цвики, расположенной к востоку от Сан-Диего. Сверхновая появилась как чрезвычайно яркий объект в зоне образования звезд в 2,2 миллиарда световых лет от Земли, что сделало ее видимой, несмотря на огромное космическое расстояние.

Получить важные спектральные данные оказалось сложно, поскольку несколько телескопов по всему миру были недоступны или заслонены облаками. Неожиданно на помощь пришел коллега из Калифорнийского университета в Беркли, который предоставил спектральные наблюдения с обсерватории Кека на Гавайях и спас то, что команда считала упущенной возможностью.

«Без этого спектра мы, возможно, никогда бы не поняли, что это был странный и необычный взрыв», — отметил Миллер.

Спектральный анализ показал, что чрезвычайно сильное событие, скорее всего, полностью сняло внешние слои звезды. Астрономы предполагают несколько возможных механизмов, в том числе взаимодействие с соседней звездой, массивные взрывы перед сверхновой или чрезвычайно мощные звездные ветры, каждый из которых мог бы объяснить чрезвычайную потерю материала.

Наиболее вероятное объяснение связано с процессом, который называется нестабильностью пар, во время которого массивная звезда разрывается на части из-за повторяющихся вспышек мощной энергии. Эти импульсы постепенно срывают внешние слои, оставляя глубокое внутреннее ядро открытым непосредственно перед окончательной взрывной гибелью звезды.

«Эта звезда потеряла большую часть материала, который она создала в течение своей жизни, — объясняет Шульце. — Поэтому мы могли видеть только материал, образовавшийся в течение месяцев непосредственно перед ее взрывом».

Это открытие подчеркивает важность обнаружения большего количества таких редких сверхновых, чтобы лучше понять, как Вселенная порождает такие экстремальные космические события.