Вспышка неизвестного типа сверхновых обнаружена в созвездии Жирафа

Астрономы обнаружили убедительные доказательства существования неуловимого вида сверхновых, которые могут объяснить яркий взрыв, озаривший ночное небо Земли почти тысячу лет назад и породивший прекрасную Крабовидную туманность, говорится в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy.

Международная группа ученых, возглавляемая специалистами из обсерватории Лас-Кумбреса университета Санта-Барбары, обнаружила доказательства нового типа звездных взрывов –сверхновых с захватом электронов. Хотя теории о них существуют уже 40 лет, реальных примеров до сих пор не было.

Речь идет о сверхновой звезде SN 2018zd, которая была впервые обнаружена в марте 2018 года всего на расстоянии в 31 миллион световых лет от Земли в галактике NGC2146.

Исследователи смогли идентифицировать звезду-прародителя, изучив архивные изображения, сделанные космическими телескопоми «Хаббл» и «Спитцер».



Считается, что сверхновые возникают в результате взрывов массивных сверх-асимптотических звезд с гигантской ветвью (SAGB), доказательства существования которых также немногочисленны. Новое исследование проливает свет на тысячелетнюю загадку сверхновой 1054 года нашей эры (SN 1054), которая была видна по всему миру днем в течение 23 дней, а ночью – почти два года, а затем превратилась в Крабовидную туманность.

«Я очень рад, что нам наконец-то удалось открыть первую электронно-захватную сверхновую, возможность существования которых мы предсказали свыше 40 лет назад. Это открытие – объединение возможностей теоретической и эмпирической астрономии», – заявил профессор университета Токио Кэнъити Номото.

В течение десятилетий ученые разрабатывали предсказания того, что следует искать в сверхновой с электронным захватом и ее звезде-прародителе, но они никогда не подтверждали факта взрыва звезды таким образом.

Астрономы провели спектральный анализ, который оказался ключевым доказательством того, что SN 2018zd – действительно электронно-захватная сверхновая.

Исходя из моделей Номото и других астрономов, существует шесть ключевых критериев для звезды-прародителя сверхновой с электронным захватом:

• Звезда должна быть массой от 8 до 10 солнц, то есть красным гигантом
• Перед взрывом звезды должна сбросить большую часть массы
• Выброшенный материал должен быть в основном в виде гелия, углерода и азота, но содержать мало кислорода
• Взрыв должен быть относительно слабым по сравнению с другими сверхновыми
• Сверхновая должна иметь незначительные радиоактивные осадки
• В ядре прародителя должно быть много богатых нейтронами элементов.

Исследователи просмотрели все опубликованные данные о сверхновых и обнаружили, что хотя многие из них имели некоторые показатели, предсказанные для сверхновых с электронным захватом, только SN 2018zd имела все шесть.



На протяжении десятилетий ученые знали о двух основных типах сверхновых. Крупные звезды, масса которых более чем в 10 раз превышает массу Солнца, коллапсируют в своих центрах. Это происходит, когда в ядрах звезд сгорает все топливо, в результате чего внешние слои взрываются и оставляют после себя нейтронную звезду или черную дыру.

В то же время звезды, масса которых в восемь раз меньше массы Солнца, со временем сгорают, оставляя плотное пепельное ядро, известное как белый карлик, и эти остатки могут перетягивать на себя топливо звезд-компаньонов, пока не произойдет термоядерный взрыв.

Теоретически звезды массой от 8 до 10 солнечных масс должны взрываться по-другому. Их гигантское внутреннее давление заставляет электроны сливаться с атомными ядрами. Эти электроны обычно отталкиваются друг от друга, поэтому их удаление приводит к падению давления внутри звезды. Затем ядро звезды разрушается, вызывая взрыв окружающих слоев и оставляя после себя нейтронную звезду, чуть более массивную, чем Солнце.

Фото: flickr.com,  astronomy.com