Наблюдения, выполненные с помощью очень большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO), позволили астрономам зафиксировать одну из самых коротких стадий жизни сверхновой — момент прорыва ударной волны через поверхность звезды. Этот этап длится всего несколько часов, но имеет решающее значение для понимания финала эволюции массивных звезд. Сообщение об этом появилось 16 ноября в журнале Science Daily.
Сверхновая SN 2024ggi была обнаружена ночью 10 апреля 2024 года. Ведущий автор исследования, доцент Университета Цинхуа в Пекине И Ян, получив известие о вспышке сразу после перелета, быстро инициировал запрос на наблюдения. Уже через 26 часов после открытия ESO направила телескоп VLT на объект.
Событие произошло в галактике NGC 3621 в направлении созвездия Гидры, на расстоянии примерно 22 млн световых лет. Такое расстояние дает возможность изучить взрыв с высокой степенью детализации.
«Первые наблюдения с VLT зафиксировали фазу, во время которой вещество, ускоренное взрывом вблизи центра звезды, пронзило ее поверхность. В течение нескольких часов геометрию звезды и ее взрыв можно было наблюдать одновременно, и наблюдалось», — отметил астроном ESO из Германии и соавтор исследования Дитрих Бааде.
И Ян подчеркнул, что форма взрыва сверхновой несет ключевую информацию об эволюции звезд и о физических процессах, запускающих эти «космические фейерверки». Ученые по-прежнему выясняют точные этапы, приводящие к взрывам массивных звезд массой более восьми солнечных.
SN 2024ggi представляла собой красного сверхгиганта массой около 12–15 масс Солнца и радиусом примерно в 500 раз больше радиуса Солнца — типичный пример массивной звезды на завершающей стадии жизни. Когда топливо в таких звездах иссякает, их ядро коллапсирует, внешние слои падают внутрь, отскакивают от плотного центра и инициируют ударную волну, разрушающую звезду.
Для того чтобы восстановить форму первого выброса, команда применила спектрополяриметрию — метод, который по поляризации света позволяет судить о геометрии объекта, неразрешимого прямым визуальным наблюдением. Как пояснил соавтор исследования, профессор Техасского университета A&M Лифан Ван, спектрополяриметрия дает сведения о форме, недоступные другим типам наблюдений из-за слишком малых угловых размеров.
Инструмент FORS2 на телескопе VLT — единственный в южном полушарии, способный проводить такие измерения. Прибор показал, что первичный выброс имел форму, напоминающую оливу. По мере расширения и взаимодействия с окружающим веществом форма становилась более плоской, однако осевая симметрия сохранялась.
«Эти результаты указывают на общий физический механизм, лежащий в основе взрыва многих массивных звезд, который характеризуется четко выраженной осевой симметрией и действует в больших масштабах», — отметил И Ян.
Полученные данные позволяют опровергнуть некоторые существующие модели и уточнить другие, способствуя более глубокому пониманию гибели массивных звезд. Соавтор исследования и астроном ESO Фердинандо Патат подчеркнул важность международного сотрудничества, отметив, что открытие не только меняет представление о взрывах звезд, но и демонстрирует, чего можно достичь, когда наука выходит за пределы границ.
Ранее, 16 ноября, астроном Владимир Сурдин выразил уверенность в способности человечества выжить при взрыве сверхновой звезды. По его словам, если бы взрыв Бетельгейзе произошел поблизости от Солнечной системы, поражающее радиационное действие было бы сопоставимо с очень мощной солнечной вспышкой. Специалист подчеркнул, что атмосфера Земли надежно защищает всю жизнь от подобных космических явлений.