Астрономи стали свідками того, як присмертна зоря досягла свого вибухового кінця

Вперше астрономи у режимі реального часу отримали уявлення про драматичний кінець життя червоного надгіганта, спостерігаючи за швидким самознищенням масивної зірки та останніми передсмертними агоніями, перш ніж вона колапсувала на наднову типу II.

Про відкриття розповідають в Обсерваторії Кека, передають OstanniPodii.com.

Використовуючи два гавайських телескопи – Pan-STARRS на вершині Халеакала на острові Мауї та Обсерваторію Кека на горі Маунакеа острову Гаваї – команда дослідників, у рамках проведення "Експерименту з молодою надновою" (YSE) зі спостереження транзієнту, спостерігала червоний надгігант упродовж останніх 130 днів до його смертельної детонації.

«Це прорив у нашому розумінні того, що роблять масивні зорі за миті до смерті», — каже Вінн Джейкобсон-Галан, аспірант за підтримки Національного наукового фонду (NSF) у Каліфорнійському університеті в Берклі та провідний автор дослідження. «Пряме виявлення активності донаднової у зірки-червоного надгіганта ніколи раніше не спостерігалося для звичайних наднових типу II. Вперше ми спостерігали, як вибухнула зірка-червоний надгігант!»

Відкриття було опубліковано в The Astrophysical Journal.

Pan-STARRS вперше виявив приречену масивну зірку влітку 2020 року завдяки величезній кількості світла, що випромінювалося від червоного надгіганта. Через кілька місяців, восени 2020 року, наднова запалила небо.

Команда швидко зафіксувала потужний спалах й отримала найперший спектр енергійного вибуху, названий наднова 2020tlf або SN 2020tlf, за допомогою "Спектрометра візуалізації низької роздільної здатності" (LRIS) Обсерваторії Кека. Дані продемонстрували прямі докази наявності щільного навколозоряного матеріалу, що оточував зірку під час вибуху, імовірно, того самого газу, який Pan-STARRS зафіксував на знімку зірки-червоного надгіганта, що насильно вивергалася раніше влітку.

«Кек відіграв важливу роль у наданні прямих доказів переходу масивної зірки до вибуху наднової», — говорить старший автор Рафаелла Маргутті, доцентка астрономії в Каліфорнійському університеті в Берклі. «Це схоже на спостереження бомби уповільненого часу. Досі ми ніколи не підтверджували такої бурхливої ​​активності у присмертної зірки-червоного надгіганта, коли ми бачимо, як вона виробляє таке яскраве випромінювання, а потім колапсує та горить».

Команда продовжувала моніторинг SN 2020tlf після вибуху. На підставі даних, отриманих від "Глибокого візуалізатора та багатооб′єктного спектрографа" (DEIMOS) та "Ближнього інфрачервоного ешелівського спектрографа" (NIRES) обсерваторії Кека, вони визначили, що зірка-червоний надгігант, яка вибухнула у надновій SN 2020TLF, розташована у галактиці NGC 5731 на відстані близько 120 мільйонів світлових років від Землі та була у 10 разів масивнішою за Сонце.

Це відкриття суперечить попереднім уявленням про те, як червоні надгіганти еволюціонують безпосередньо перед вибухом. До цього всі червоні надгіганти, які спостерігалися перед вибухом, були відносно спокійними: вони не демонстрували ознак сильних вивержень або світлового випромінювання, як у випадку із SN 2020tlf. Однак це нове виявлення яскравого випромінювання, що виходить від червоного надгіганта в останній рік перед вибухом, дозволяє припустити, що принаймні деякі з цих зірок повинні зазнавати значних змін у своїй внутрішній структурі, які потім призводять до бурхливого викиду газу за миті до їх колапсу.

Маргутті та Джейкобсон-Галан провели більшу частину дослідження у Північно-Західному університеті, при цьому Маргутті працював доцентом фізики та астрономії та був членом CIERA (Центру міждисциплінарних досліджень в астрофізиці), а Джейкобсон-Галан — аспірантом.

Відкриття команди прокладає шлях вперед у вивченні транзієнтів, таких як YSE, для пошуку світлового випромінювання, що надходить від червоних надгігантів, і збору додаткових доказів про те, що така поведінка може сигналізувати про неминучу загибель масивної зірки у надновій.

«Я найбільше схвильований усіма новими "невідомими", відкритими у цьому виявленні», — каже Джейкобсон-Галан. «Виявлення більшої кількості подій, подібних SN 2020tlf, суттєво вплине на те, як ми визначаємо останні місяці зоряної еволюції, об’єднуючи спостерігачів і теоретиків у пошуках розгадки таємниці про те, як масивні зорі проводять останні моменти свого життя».

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.