Астрономы наблюдали сверхновую, не похожую ни на одну из наблюдаемых ранее, и это может быть убедительным доказательством важного вида звездной смерти, которая сформировала бы ранние галактики.
Сверхновая, называемая SN2016iet, не вписывается в схемы классификации, которые ученые используют для сверхновых звезд сегодня. Похоже, что это «сверхновая с нестабильной парой», которая случится среди самых тяжелых звезд. И, по мнению исследовательской группы, возглавляемой аспирантом Гарвардского университета Себастьяном Гомесом, это может быть самая массивная звезда, когда-либо наблюдаемая при прохождении сверхновой звезды.
«Найти что-то настолько отличное от всего, что мы знаем, — это здорово, — сказал Эдо Бергер, автор исследования и профессор астрономии в Гарвардском университете.
Телескоп Gaia для картирования Млечного Пути впервые обнаружил вспышку 14 ноября 2016 года, а позднее он был обнаружен с помощью телескопов-наблюдателей в небе, включая переходную съемку в реальном времени Catalina и обзор Pan-STARRS для переходных процессов. Астрономы продолжают наблюдать результирующую вспышку сегодня, включая ее яркость и идентичность элементов, которые она содержала.
Чем отличается эта сверхновая? Например, большинство сверхновых вспыхивают один раз, а затем исчезают из поля зрения астрономов через несколько месяцев. Но SN2016iet прояснился и потускнел дважды, и его остатки сохранились до наших дней. Его спектральная сигнатура не содержит доказательств наличия водорода или гелия, которые обычно помещают его в одну из других категорий сверхновых, но SN2016iet показывает содержание кальция и кислорода, которые не совпадают с другими наблюдениями сверхновых. Даже место, где это произошло, было странно, далеко от центра галактики с необычно низким уровнем более тяжелых элементов.
Три года наблюдений наряду с математическим моделированием показывают, что звезда могла когда-то быть в 130–260 раз больше массы Солнца. Со временем он потерял бы большую часть своего внешнего водорода и гелия, став плотным ядром из более тяжелых элементов, оставшихся от синтеза. Если модели верны, то гамма-лучи, которые обычно создают внешнее давление в ядре, вместо этого будут поглощаться нейтронами этих более тяжелых элементов, и звезда сама разрушится под действием собственной силы тяжести. Результатом будет ядерный взрыв, процесс, называемый сверхновой с парной нестабильностью.
Это первый такой кандидат с парной нестабильностью, в котором количество более тяжелых элементов и предполагаемая масса начальной звезды соответствуют теоретическим предсказаниям, согласно статье, опубликованной в Астрофизическом журнале.
Это захватывающий объект, но определенно есть что изучать. «Параметры, которые им нужны для этого сценария, в частности, выброс материала незадолго до взрыва, не очень хорошо объясняются современными моделями этого класса», — сказала Кайз Магуайр, доцент Тринити-колледжа в Дублине, в электронном письме Gizmodo. «Основным ограничением статьи является то, что теоретические модели, которые были сделаны до настоящего времени, не могут объяснить все ее свойства, и поэтому нет четкого результата о том, какой тип звезды взорвался и как».
«Если эта сверхновая действительно была сверхновой с парной нестабильностью, это здорово», — сказал Бергер. «Я думаю, что эти взрывы были, вероятно, более распространены в ранней Вселенной», среди первого поколения массивных звезд. Эти сверхновые могли сформировать то, как химический состав галактик выглядит сегодня. SN2016iet может быть локальным примером чего-то другого, ограниченного самой далекой вселенной.
Физики будут использовать космический телескоп Хаббла, чтобы продолжить исследование этого странного объекта в 2021 году.