Сверхновая, разбивающая звезды

Новое исследование показало, что астрономы обнаружили доказательства взрывов, вызванных столкновением мертвых звезд с живыми звездами, что является возможным доказательством нового типа сверхновой.

Сверхновые — это гигантские взрывы, которые могут произойти, когда звезды умирают. Эти вспышки могут ненадолго затмить все другие солнца в галактиках этих звезд, делая их видимыми с середины космоса.

На протяжении десятилетий исследователям были известны два основных типа сверхновых. Большие звезды, масса которых более чем в 10 раз превышает массу Солнца, коллапсируют в своих центрах, когда их ядра сжигают все свое топливо, вызывая взрыв внешних слоев и оставляя после себя звездный остаток, такой как нейтронная звезда или черная дыра.

Напротив, звезды, масса которых меньше чем в восемь раз превышает массу Солнца, со временем сгорают, оставляя после себя плотное ядро, известное как белый карлик, и эти остатки могут тянуть на себя топливо со звезд-компаньонов, пока они не взорвутся в результате термоядерного взрыва.

Однако ученые предположили, что могут существовать и другие виды сверхновых. Например, большинство звезд с массой более восьми солнечных масс рождаются на близких орбитах к звездам-компаньонам. Более тяжелые члены этих пар могут первыми умереть как сверхновые, оставив после себя нейтронную звезду или черную дыру, которые теоретически могут вращаться по спирали к своему партнеру и сталкиваться, вызывая сверхновую.

Теперь астрономы, возможно, обнаружили признаки такой сверхновой звезды, вызванной коллапсом ядра. Сегодня (2 сентября) они подробно рассказали о своих открытиях в журнале Science. «Это первая сверхновая в новом классе», — сказал ведущий автор исследования Диллон Донг, астрофизик из Калифорнийского технологического института в Пасадене.

Используя данные проекта Very Large Array Sky Survey (VLASS), который сканирует ночное небо на предмет радиовсплесков, исследователи обнаружили чрезвычайно яркую вспышку радиоволн, получившую название VT J121001 + 4959647, которая произошла в 2017 году. Этой вспышки не было. по данным более ранних радиообзоров, и «привязана к самой яркой из когда-либо обнаруженных сверхновых звезд», — сказал Донг.

Посредством последующего радио и оптического анализа исследователи обнаружили, что радиовспышка исходила от звезды, окруженной толстой плотной оболочкой из газа. Эта оболочка вещества, вероятно, была выброшена из звезды за несколько столетий до того, как были излучены радиосигналы.

«Звезда-прародитель пережила эпизод извержения массы, выбросив из атмосферы больше, чем масса Солнца», — сказал Донг. Астрономы предполагают, что радиовспышка произошла, когда звезда взорвалась сверхновой, когда обломки взрыва врезались в окружающую газовую оболочку, создавая вспышку радиоволн.

Затем ученые изучили предыдущие рентгеновские данные. Они обнаружили, что в 2014 году рентгеновские струи извергались примерно из того же места, что и VT J121001 + 4959647. Они предполагают, что эти выбросы произошли, когда звезда превратилась в сверхновую, оставив после себя мертвую звезду, которая оторвала газ от своего компаньона, создав плотную газовую оболочку. Затем светящееся радио-свечение возникло после того, как мертвая звезда врезалась в своего выжившего партнера.

«По мере того, как нейтронная звезда или черная дыра движутся по спирали, ожидается, что она развяжет большую часть атмосферы звезды и выбросит ее на большие расстояния», — сказал Донг. «И если он достигнет ядра, теория предсказывает, что это может нарушить синтез, вызвать сверхновую и запустить струи, которые мы наблюдали». «Я понятия не имел, что мы найдем такую ​​систему в VLASS», — сказал Донг.

«Но в этом-то и прелесть — мы смотрели открытыми глазами на каждый, возможно, интересный источник, и позволяли нашему опыту, особенно тупикам, в которые мы заходили в прошлом, и наша интуиция указывает нам на те, в которые нужно глубже заглянуть. 

«Теперь ученые планируют продолжить наблюдение за VT J121001 + 4959647, чтобы узнать больше о том, как пары массивных звезд движутся по спирали друг к другу, что чрезвычайно сложно смоделировать с помощью компьютерного моделирования, — сказал Донг. Такие системы могут быть нашим лучшим решением.

Физика того, что происходит, когда две звезды сливаются «.  Донг добавил, что могут подождать и другие открытия. «Одним из самых захватывающих открытий в астрономии последнего десятилетия стало то, что самые массивные звезды рождаются в двойных системах, тройных системах, четверных системах и.т.д.

Большинство из них достаточно близки, чтобы иметь сильные взаимодействия в течение времени жизни звезда «, сказал Донг. «Там, где раньше астрономы моделировали эти звезды изолированно, теперь мы понимаем, что существует богатый набор явлений, которые необходимо изучить в результате взаимодействия этих звезд.

Сверхновая, вызванная слиянием, я думаю, лишь царапает поверхность того, что возможно. С помощью обзоров неба следующего поколения и новых достижений в теоретической астрофизике мы можем обнаружить, что звезды ведут себя самым неожиданным образом ».