Астрофізики з Північно-Західного університету зробили сенсаційне відкриття, яке змушує переглянути сучасні моделі еволюції зір. Досліджувана ними наднова, яка отримала назву SN2021yfj, виявилася раніше небаченим типом вибуху, що дозволило вперше в історії спостережень зазирнути в глибокі внутрішні шари масивної зорі безпосередньо перед її загибеллю.
Зазвичай вибухи масивних зір, відомі як наднові, характеризуються переважанням у їхньому спектрі легких елементів — водню та гелію. Однак спектральний аналіз SN2021yfj показав кардинально іншу картину. Він виявив надзвичайно високий вміст важких елементів, таких як кремній, сірка та аргон. Ці елементи зазвичай формуються і залишаються глибоко в ядрі світила, ніколи не стаючи видимими для спостерігачів.
Стів Шульце, керівник дослідження, пояснив значення цього явища: «Це перший випадок, коли ми бачимо зорю, яка була практично повністю оголена. Це показує нам, як побудовані зорі, й доводить, що вони можуть втрачати величезну кількість речовини ще до фінального вибуху».
Цибулеподібна теорія
Це відкриття стало першим безпосереднім доказом давньої теорії про цибулеподібну будову масивних зір. Науковці припускали, що такі світила складаються з концентричних шарів, де найлегші елементи розташовані зовні, а найщільніші та найважчі — у ядрі. SN2021yfj наче зняла зовнішні шари, демонструючи цю структуру на практиці.
Адам Міллер, старший автор дослідження, опублікованого в журналі Nature, підкреслив революційний характер відкриття. «Ця подія буквально не схожа на те, що хтось бачив раніше. Вона говорить нам, що наші уявлення і теорії про еволюцію зір є занадто вузькими».
Команда виявила наднову у вересні 2021 року за допомогою обсерваторії Zwicky Transient Facility в Каліфорнії. Спостережуваний об’єкт розташований за 2,2 млрд світлових років у зоні активного зореутворення. Отримання спектральних даних, без яких відкриття було б неможливим, мало не зірвалося: кілька великих телескопів по всьому світу були недоступні через хмарність або технічні роботи.
Ситуацію врятував колега з Каліфорнійського університету в Берклі, який надав доступ до потужного телескопа W.M. Keck на Гаваях. «Без цього спектра ми, можливо, ніколи б не зрозуміли, що це був дивний і незвичайний вибух», — зазначив Міллер.
Що спричинило таку катастрофу?
Аналіз показав, що надзвичайно потужна подія, ймовірно, повністю знесла зовнішні шари зорі. Дослідники розглядають кілька гіпотез, включаючи взаємодію з супутньою зорею або надзвичайно потужні зоряні вітри. Однак найімовірнішим механізмом вважається явище, відоме як нестабільність пар. У цьому випадку масивна зоря зазнає серії потужних енергетичних спалахів, які поступово скидають її зовнішні оболонки, оголяючи ядро.
«Ця зоря втратила більшу частину матеріалу, який вона створила протягом свого життя, — пояснив Шульце. – Тому ми могли бачити лише матеріал, що утворився впродовж місяців безпосередньо перед її вибухом».
Ця знахідка відкриває нові горизонти для вивчення останніх моментів життя зір і підкреслює важливість пошуку подібних рідкісних явищ для розуміння того, як Всесвіт створює та руйнує наймасивніші свої об’єкти.
Раніше ми повідомляли про те, як астрономи дослідили еволюцію наднової типу Ia.
За матеріалами northwestern.edu
