В 2014 году астрономы зафиксировали одну из наиболее примечательных и нетипичных сверхновых звезд — SN 2014C. Этот объект, находящийся в созвездии Пегаса, вызвал у исследователей серьезные вопросы своим «превращением» — то есть изменением типа сверхновой из Ib в IIn. Раскрыть детали этих загадочных трансформаций позволил повторный анализ имеющихся данных.
После того, как крупная звезда заканчивает свое существование мощным взрывом, ее яркость может увеличиться на десятки тысяч, а иногда и на сотни миллионов раз, после чего она постепенно уменьшается. Астрономы обозначают такие явления как сверхновые и делят их на группы, учитывая, присутствуют ли в их спектре линии водорода или нет.
Сверхновые типа Ib возникают, когда звезда, обрушиваясь, в значительной степени избавляется от внешней водородной оболочки, однако сохраняет слой гелия. Сверхновые типа IIn, в свою очередь, формируются, когда звезда окружена плотной водородной оболочкой (или облаком), с которым ударная волна при взрыве взаимодействует, создавая характерные узкие эмиссионные линии.
Астрономы, как правило, не сталкиваются с трудностями при классификации астрономических объектов, однако SN 2014C стала необычным исключением: сверхновая, находящаяся на удалении около 49 миллионов световых лет от Земли, изначально показывала признаки почти полной потери водородной оболочки, но приблизительно через 100 дней после взрыва в ее спектре зафиксировали интенсивные линии водорода.
В результате взрыва выброшенные слои SN 2014C стремительно взаимодействовали с плотной водородной оболочкой, что является отклонением от обычной траектории развития сверхновых типа Ib. В результате светило продемонстрировало необычный переход к другому типу (IIn).
Для понимания факторов, вызывающих подобные трансформации (и выяснения того, как массивные звезды избавляются от внешних слоев перед сжатием ядра), международный научный коллектив из обсерватории Юньнань (Китайская академия наук) во главе с Чжао Цянем (Zhai Qian) изучил информацию, полученную с помощью большого телескопа, расположенного в обсерватории Гаомэйгу (Лицзян). Этот телескоп обеспечил возможность проводить почти ежедневные наблюдения за сверхновой в течение месяца после её появления, а также выполнять дополнительные спектральные и фотометрические измерения на последующих этапах.
Благодаря этому методу удалось получить большой объем информации, а компьютерное моделирование позволило отследить первоначальное взаимодействие сверхновой и вещества, окружающей звезду. Полученные результаты исследования, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal, полученные данные продемонстрировали, что окружающая среда вокруг SN 2014C обладает неоднородной структурой, схожей с кольцом или «U-образной оболочкой». Такое сложное распределение вещества вокруг сверхновой позволяет объяснить ее аномально высокую светимость и затяжные изменения в спектре.
Согласно результатам исследования, авторы установили, что некоторые массивные звезды способны взрываться в ходе интенсивной потери массы. Образовавшийся «неравномерный» водородный кокон и выброшенные слои могут создавать вокруг сверхновой необычную среду. Это открытие позволит разработать более совершенные модели взрывов сверхновых.