Беспрецедентный, ранний взгляд на разрушение обреченной звезды

Будто свидетель насильственной смерти, космический телескоп Хаббл недавно предоставил астрономам беспрецедентный, всеобъемлющий взгляд на первые моменты катастрофической гибели звезды.

Данные Хаббла в сочетании с другими наблюдениями за обреченной звездой, полученные космическими и наземными телескопами, могут предоставить астрономам систему раннего предупреждения о других звездах, находящихся на грани взрыва, рассказывают в НАСА.

«Мы привыкли говорить о работе с сверхновыми, как следователи на месте преступления, когда мы появляемся уже по факту и пытаемся выяснить, что произошло с этой звездой», - пояснил Райан Фоли из Калифорнийского университета в Санта-Круз, лидер команды, сделавшей это открытие. «Здесь совсем другая ситуация, потому что мы действительно знаем, что происходит, и видим смерть в реальном времени».

Коллективная работа телескопов

Эта сверхновая, называемая SN 2020fqv, находится в галактиках "Бабочка" (взаимодействующие галактики NGC 4567 и NGC 4568, расположенные на расстоянии примерно 60 миллионов световых лет от нас в созвездии Девы). Сверхновая была обнаружена в апреле 2020 с помощью Установки транзиентов Цвики в обсерватории Паломар в Сан-Диего, Калифорния. Астрономы поняли, что сверхновую одновременно наблюдает Спутник обзора транзитов экзопланет (TESS), предназначенный, прежде всего, для выявления экзопланет, но способен обнаруживать и ряд других явлений. Они быстро натренировали на объект Хаббл и набор наземных телескопов.

Вместе эти обсерватории дали первое целостное представление о звезде на самом раннем этапе ее разрушения. Через несколько часов после взрыва Хаббл исследовал материал очень близко к звезде, так называемый околозвездный материал. Этот материал был выдут со звезды в последний год ее жизни. Эти наблюдения позволили астрономам понять, что происходит с звездой непосредственно перед ее смертью.

«Нам редко удается исследовать этот очень близкий околозвездный материал, поскольку он заметен только в течение очень короткого времени, и мы обычно начинаем наблюдать сверхновую только через несколько дней после взрыва», - пояснил Самапорн Тиньянонт, ведущий автор статьи, опубликованной в Ежемесячных сообщениях Королевского астрономического общества. «Для этой сверхновой мы смогли провести сверхбыстрые наблюдения с помощью Хаббла, что позволило получить беспрецедентный охват региона прямо у звезды, которая взорвалась».

История звезды

Команда изучила наблюдения Хаббла за звездой, начиная с 1990-х годов. TESS предоставлял изображения системы каждые 30 минут, начиная за несколько дней до взрыва, во время самого взрыва и продолжая несколько недель после. Хаббл был использован снова, начиная лишь через несколько часов после того, как астрономы впервые обнаружили взрыв. И, изучая с помощью Хаббла околозвездный материал, ученые поняли, что происходило вокруг звезды в предыдущее десятилетие. Соединив всю эту информацию, команда смогла создать картину последних нескольких десятков лет жизни звезды.

«Теперь у нас есть целая история о том, что происходило с звездой за годы до ее смерти, в момент смерти, и после этого», - сказал Фоли. «Это действительно подробный вид на подобные звезды в последние моменты их жизни и на то, как они взрываются».

Розеттский камень сверхновых

Тиньянонт и Фоли назвали SN 2020fqv "Розеттским камнем сверхновых". Древний Розеттский камень, на котором один и тот же текст был высечен на трех разных языках, помог экспертам научиться читать египетские иероглифы.

В случае с этой сверхновой, научная группа использовала три различные методы для определения массы взрываемой звезды. К ним относились сравнение свойств и эволюции сверхновой с теоретическими моделями; использование информации из архивного изображения звезды от Хаббла за 1997 год для исключения звезд большей массы; и использование наблюдений для непосредственного измерения количества кислорода в сверхновой, что позволяет определить массу звезды. Все результаты согласуются: примерно в 14-15 раз больше массы Солнца. Точное определение массы звезды, которая взрывается в сверхновую, имеет решающее значение для понимания того, как живут и умирают массивные звезды.

«Люди часто используют термин "Розеттский камень". Но это первый раз, когда нам удалось проверить массу с помощью трех методов для одной сверхновой, и все они согласуются», - сказал Тиньянонт. «Теперь мы можем двигаться вперед, используя эти различные методы и сочетая их, потому что есть много других сверхновых, для которых мы имеем массу от одного метода, но не от другого».

Система раннего предупреждения?

За годы до взрыва, звезды, как правило, становятся более активными. Некоторые астрономы указывают на красный сверхгигант Бетельгейзе, который в последнее время срыгивает значительное количество материала, и им интересно, скоро ли эта звезда станет сверхновой. Хотя Фоли сомневается, что Бетельгейзе неизбежно взорвется, он считает, что мы должны серьезно отнестись к таким звездным вспышкам.

«Это может быть системой предупреждения», - сказал Фоли. «Итак, если вы видите, как звезда начинает немного трястись, вести себя неадекватно, может быть, нам следует уделить больше внимания и действительно попытаться понять, что там происходит, прежде чем она взорвется. По мере того, как мы находим все больше таких сверхновых с таким замечательным набором данных, мы сможем лучше понять, что происходит за последние несколько лет жизни звезды».

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.