Астрономы зафиксировали редкую вспышку от последних мгновений звезды

Возмущение масс на поверхности звезды, произошедшие за несколько недель до ее превращения в сверхновую, дали редкую возможность заглянуть в ее глубины на грани взрыва.

Годами ученые на основе вспышек сверхновых звезд измеряли расширение Вселенной и определяли присутствие тусклых, далеких галактик. Однако они еще не до конца понимают механизм, по которому звезды взрываются. Хотя сверхновые и находят довольно часто — эти объекты настолько яркие, что могут затмить целые галактики — исследователи редко видели, как звезда выглядела до коллапса. Таких «предшественников сверхновых» насчитывается лишь горстка.

В августе 2010 года Эран Офек (Eran Ofek) с Научно-исследовательского института имени Вейцмана (Weizmann Institute of Science) в городе Реховот, Израиль, и его коллеги обнаружили сверхновую звезду в рамках проекта «Palomar Transient Factory» (PTF), широкоформатного слежения за небом на базе Паламарской обсерватории в Калифорнии. PTF постоянно прослеживает небо, что дает возможность наблюдать за определенными участками практически каждую ночь месяцами. Повторяющиеся наблюдения делают проект идеальным для отслеживания агонии звезд перед взрывом.

Два качества сверхновой, названной SN 2010 mc заставили ученых поискать вспышку что могла предшествовать ее взрыву. Во-первых, эта сверхновая звезда принадлежала к типу II, т.е. коллапса массивной звезды, различные линии доказательств указывают на то, что эти сверхтяжелые звезды выбрасывают внешние слои в космос за несколько лет, десятилетий или даже больше к преобразованию.

Во-вторых, SN 2010 mc прекратила свое существование относительно близко — за 500 миллионов световых лет (153 мегапарсек) от Земли, это увеличивает вероятность того, что наблюдения с Паламарской обсерватории могли содержать данные звезды до взрыва.

Просматривая более ранние снимки того же участка неба от PTF, авторы обнаружили массивную звезду, что выбросила в космос определенное количество газа, эквивалентное одной сотой массе Солнца. К удивлению авторов, это произошло лишь за каких-то 40 дней до того, как вспыхнула сама сверхновая, доложили авторы журнала Nature.

В отличие от этого, взрывы до возгорания, которые ассоциировали с сверхновыми SN 2006jc и SN 2009ip, похоже, произошли за два или три года до окончательного коллапса. Поскольку 40 дней — достаточно малый процент от примерно десятимиллионного жизненного пути массивной звезды, а подобные выбросы газа не могут происходить слишком часто, чтобы не разнести звезду практически до нуля, пред-вспышечный взрыв можно смело связать с SN 2010mc, говорит соавтор исследования Эран Офек из Института Вейцмана.

«Любая теория взрывов сама по себе должна сначала объяснить существование предшественников», — говорит другой соавтор, Марк Салливан (Mark Sullivan) из Университета Саутгемптона, Великобритания.

Звездный взрыв

Похоже, что масса и скорость материала, который выбросила перед вспышкой SN 2010mc соответствуют модели, предложенной Эллиотом Кватертом (Eliot Quataert) и Джошуа Шиода (Joshua Shiode) из Университета Калифорнии, Беркли. Эти исследователи заявили, что на последних стадиях эволюции массивной звезды в результате внутренних колебаний на поверхность выбрасывается невероятное количество энергии, созданных через ядерное горение у нее на поверхности, что заставляет звезду выталкивать несколько внешних слоев. Для того, чтобы узнать запускает ли такое отделение  превращения звезды в сверхновую, нужно для взрыва провести более детальное исследование, говорит Шиода.

«Я полностью согласен с тем, что поиски доказательств потери массы сверхновой могут нам многое сказать о последних днях звезды», — комментирует ученый-теоретик сверхновых звезд Стэн Уисли (Stan Woosley) из Университета Калифорнии, Санта-Круз.

Автор: Рон Коуэн
Источник: Nature