Исследователи смогли зафиксировать одно из самых трудноуловимых явлений, связанных с гибелью крупного небесного тела — распространение ударной волны, возникающей сразу после схлопывания центральной части. Полученные данные подтверждают некоторые теоретические представления о формировании взрывов сверхновых и указывают на то, что многие подобные процессы могут протекать иначе, чем предполагалось ранее.

Когда звезда большой массы заканчивает использовать свое внутреннее топливо, ее ядро сжимается под действием собственной гравитации, а внешние слои выбрасываются в межзвездное пространство. Первым зарегистрированным признаком этого события является так называемый прорыв ударной волны сверхновой – период, когда эта волна достигает поверхности звезды и генерирует кратковременный выброс ультрафиолетового излучения и мягкого рентгеновского спектра. Этот этап длится всего несколько минут, что делает его чрезвычайно сложным для регистрации.

Ранее наиболее ярким подтверждением этого считалась сверхновая SN 2008D. Она была замечена благодаря космическому телескопу Swift практически случайно. Тем не менее, после запуска обсерватории Einstein Probe, специально предназначенной для поиска подобных вспышек, ситуация претерпела изменения.

В марте двадцать шестого года наша эра астрономы зафиксировали внезапное явление EP260321a, наблюдая его в том виде, который он имел около ста пятидесяти шести миллионов лет назад. Немедленно к изучению присоединилось множество наземных и орбитальных обсерваторий для отслеживания изменения объекта на рентгеновских, инфракрасных и радиоволнах. Вскоре выяснилось, что яркое свечение сопровождало сверхновую SN 2026gzf класса Ic-BL — редкий тип чрезвычайно мощных взрывов звезд, утративших водородную и гелиевую оболочку.

Анализом этого явления занялись две отдельные исследовательские группы. В частности, коллектив во главе с Джиллиан Растинеджад из Университета Мэриленда (США) собрал данные, полученные при помощи различных телескопов в рентгеновском, видимом и инфракрасном спектрах.

Данный метод позволил отследить развитие сверхновой в первые часы после ее возникновения и на протяжении последующих недель, а также вычислить скорость расширения выброшенной материи. Кроме того, ученые смогли определить условия существования звезды до её разрушения.

Определено, что предшественником сверхновой, по всей видимости, была звезда Вольфа — Райе, которая в процессе постепенного угасания рассеивала свою массу в пространстве. Помимо этого, светимость звезды после взрыва зависела как от распада радиоактивных изотопов, так и от взаимодействия выброшенной материи с окружающей газовой средой.

Авторы научной работы, опубликованной группа астрономов, разместившая свои результаты на платформе arXiv.org, пришла к выводу, что современные рентгеновские наблюдения фиксируют лишь небольшую долю подобных явлений, поскольку большая часть ударных волн от взрывов звезд оказывается недостаточно мощной.

вторая команда исследователей под руководством Брендана О’Коннора из Университета Карнеги — Меллона в Соединенных Штатах Америки сосредоточилась сосредоточилась на детальном изучении особенностей самой вспышки. Специалисты сравнили ее характеристики с параметрами известных гамма-всплесков и провели дополнительные наблюдения, используя рентгеновскую обсерваторию «Чандра» и радиотелескопические комплексы. Типичного послесвечения зафиксировано не было, хотя оно обычно наблюдается при формировании мощной струи вещества, движущейся со скоростью света.

Анализ данных свидетельствует о том, что в случае формирования подобного потока вещества, он характеризовался крайне низкой энергетикой и либо перемещался с незначительной скоростью, или вовсе не смог преодолеть внешние области звезды. Ученые считают наиболее вероятной причиной появления такого явления подавление слабого выброса внутри звездного тела.

Сопоставив полученные данные, коллективы исследователей сделали заключение о том, что EP260321a представляет собой одно из самых достоверных подтверждений типичного прорыва ударной волны в сверхновой. Кроме того, между стандартными взрывами звезд и событиями, сопровождающимися гамма-всплесками, существует ряд промежуточных явлений. Изучение этих событий позволит выяснить причины возникновения мощных потоков частиц у одних умирающих звёзд и относительно слабых вспышек – у других.