Cверхмощная сверхновая оказалась обычной в оболочке

Ученые смогли объяснить зависимость яркости от времени и спектр необычной сверхновой SN 2006gy, которая на момент описания обладала наибольшей светимостью из всех подобных объектов. Обнаружение линий излучения нейтрального железа, которые появились спустя год с лишним от начала вспышки, подсказало астрономам о столкновении ударной волны с выброшенной ранее материей. В результате данные удалось промоделировать при помощи взаимодействия стандартной сверхновой типа Ia с массивной оболочкой, пишут авторы в журнале Science.

Сверхновые — это разнородное множество вспышечных событий, которые связаны с эволюцией массивных звезд. Наибольший интерес представляют сверхновые типа Ia, которые обладают примерно одинаковой пиковой светимостью, что позволяет использовать их в качестве стандартных свеч в рамках космологических исследований.

На данный момент астрофизикам точно не известен механизм взрыва сверхновых Ia, но во всех сценариях фигурирует белый карлик, который приобретает массу выше предела Чандрасекара — 1,44 масс Солнца. В таком случае происходит термоядерная детонация вещества звезды, полностью разрушающая светило. Как правило, рассматривается два варианта накопления массы: слияние двух белых карликов и аккреция с компаньона в двойной системе.

Однако многие сверхновые выделяются из основной массы. В частности, выделяется тип сверхмощных сверхновых (superluminous supernovae), пиковая светимость которых превышает стандартные значения на несколько звездных величин, то есть их энерговыделение может быть до 100 раз больше. На данный момент не существует общепринятой теории подобных событий, каждое из них зачастую рассматривается отдельно.

Астрономы из Швеции и Японии под руководством Андерса Йеркстренда (Anders Jerkstrand) из Института астрофизики Общества Макса Планка нашли объяснение вспышке сверхмощной сверхновой SN 2006gy. Ранее данную вспышку пытались объяснить, в том числе, как парно-нестабильную сверхновую и взаимодействие сверхновой с коллапсом ядра и вспышки яркой голубой переменной. Согласно предложенной авторами новой работы модели, событие хорошо описывается как столкновение ударной волны от стандартной сверхновой Ia с массивной оболочкой, которая была сброшена звездой ранее, но не более чем за два столетия.

Наблюдения показали множество линий излучения в спектре данной сверхновой, которые стали заметны спустя год и более после вспышки. Ранее ученые затруднялись атрибутировать их конкретным химическим элементам. Авторы новой работы предположили, что они могут быть связаны с нейтральным железом, в то время как у сверхновых обычно видно ионизованное. Эта гипотеза позволила описать полученный спектр, а моделирование с учетом соотношения линий и вычисленных степеней ионизации указало, что суммарная масса светящегося железа составляет порядка трети солнечной, причем скорость движения этого вещества примерно равна 1500 километрам в секунду.

В результате авторы приходят к выводу, что единственным сценарием получения подобного спектра может быть эволюция тесной двойной системы. В таком случае белый карлик и обычная звезда вращаются вокруг общего центра масс, при этом находясь внутри общей оболочки из сброшенного ранее вещества с высоким содержанием железа. Затем аккреция материи на белый карлик приводит к вспышке сверхновой Ia, но ее ударная волна сталкивается с окружающим веществом, заставляя его ярко светиться.

Ранее астрофизики сделали томографию сверхновой, нашли в антарктическом снегу свежий радиоактивный пепел от подобного относительно близкого и недавнего взрыва, обнаружили несостоявшуюся сверхновую, а также не смогли описать лучшего кандидата на парно-нестабильную сверхновую.

Тимур Кешелава

https://nplus1.ru/