Телескоп Джеймса Уэбба заглянул сквозь пыль и обнаружил красную сверхгигантскую звезду, готовящуюся к взрыву сверхновой

Новости МирТесен

Космический телескоп Джеймса Уэбба впервые предоставил астрономам возможность напрямую установить, какой звезде предшествовала сверхновая, в относительно близкой галактике. Это событие произошло приблизительно 40 миллионов лет назад в галактике NGC 1637, и свет от него только летом 2025 года достиг Земли. Взрыв был зарегистрирован 29 июня 2025 года в рамках автоматизированной программы наблюдения за всем небом All-Sky Automated Survey for Supernovae и получил обозначение SN 2025pht, что быстро вызвало большой интерес у ученых.

Вместо того чтобы ограничиваться изучением характеристик самой вспышки, группа исследователей поставила перед собой более амбициозную цель – установить, какая звезда существовала до взрыва и послужила его причиной. Для этого ученые проанализировали архивные данные наблюдений галактики, полученные до обнаружения сверхновой, надеясь непосредственно идентифицировать предшествующий объект.

Инфракрасные данные, полученные с телескопа Джеймса Уэбба, оказались решающими в этом исследовании. Анализ изображений галактики NGC 1637 выявил одиночную красную сверхгигантскую звезду, которая находится в том же месте, где впоследствии была зафиксирована сверхновая. Это первое подтвержденное наблюдение звезды, ставшей причиной сверхновой, благодаря возможностям телескопа Джеймса Уэбба.

Объединив данные, полученные телескопом James Webb, с архивными наблюдениями космического телескопа Hubble, ученым удалось детально изучить характеристики звезды до ее гибели. Исследование выявило, что это была красная сверхгигантская звезда, окруженная значительным количеством пыли. Этот факт крайне важен для изучения заключительных этапов развития массивных звезд.

Сопоставление снимков, сделанных телескопами Hubble и James Webb, дало возможность выявить звезду-предшественницу в данных, полученных в 2024 году при помощи инструментов MIRI и NIRCam. Обнаруженный объект имел ярко выраженный красный цвет, что свидетельствует о наличии вокруг него плотной пылевой оболочки. Пыль обладает способностью поглощать и рассеивать излучение коротких волн, в первую очередь синий свет, что делает звезду менее яркой и придает ей красноватый оттенок в наблюдениях. Авторы исследования утверждают, что это самая «запыленная» красная сверхгигантская звезда, которую когда-либо удавалось непосредственно наблюдать перед взрывом сверхновой.

Достигнутый итог предоставляет ценную информацию для ответа на вопрос о так называемом исчезновении красных сверхгигантов. Согласно теоретическим моделям, наиболее массивные звезды, заканчивающие свою жизнь взрывом сверхновой, должны быть и самыми яркими, что позволяет их легко обнаружить на снимках, сделанных до взрыва. Тем не менее, на практике идентификация многих таких предшественников оказывается затруднительной. Вероятной причиной этого является то, что массивные звезды на заключительных этапах своего развития активно поглощают пыль, которая блокирует их излучение и делает их практически невидимыми в оптической области спектра. Наблюдения за SN 2025pht демонстрируют крайний случай подобного пылевого затемнения.

Химический состав пыли также оказался неожиданным. Анализ инфракрасных данных, полученных с помощью телескопа James Webb, свидетельствует о том, что пыль, окружающая звезду, скорее всего, содержит большое количество углерода, в то время как обычно для красных сверхгигантов характерно преобладание силикатов. Ученые считают, что углерод мог быть доставлен на поверхность звезды непосредственно перед взрывом в результате внутренних процессов. Полученные данные в среднем инфракрасном диапазоне сыграли ключевую роль в определении типов пыли и уточнении химического состава вещества, выброшенного звездой.

В перспективе команда намерена выявлять другие красные сверхгиганты, обладающие схожими параметрами, способные к взрыву в ближайшие годы. Значимый вклад в это исследование может внести планируемый космический телескоп Нэнси Грейс Романа, благодаря его высокой чувствительности и способности к наблюдению в инфракрасном спектре. Это позволит не только обнаруживать подобные объекты, но и анализировать изменения в их состоянии на заключительных этапах жизненного цикла звезды.

Результаты исследования в журнале Astrophysical Journal Letters.