Астрономы стали свидетелями того, как умирающая звезда достигает своего взрывного конца

Астрономы стали свидетелями того, как умирающая звезда достигает своего взрывного конца. Об этом сообщается на сайте научно-технических новостей, специализирующемся на точных и естественных науках Phys. org.

Впервые астрономы изобразили в реальном времени драматический конец жизни красного сверхгиганта, наблюдая за быстрым самоуничтожением массивной звезды и ее последней агонией, прежде чем она превратилась в сверхновую типа II.

С помощью двух гавайских телескопов – Института астрономии Гавайского университета Pan-STARRS на Халеакала, Мауи и обсерватории У. М. Кека на Маунакее, остров Гавайи – группа исследователей, проводящих исследование переходных процессов в рамках эксперимента с молодой сверхновой (YSE), наблюдала красный сверхгигант в течение последних 130 дней, что привело к его смертельному взрыву.

«Это прорыв в нашем понимании того, что делают массивные звезды за мгновение до своей смерти», – говорит Винн Якобсон-Галан (Wynn Jacobson-Galán), научный сотрудник NSF Калифорнийского университета в Беркли и ведущий автор исследования. – «Прямое обнаружение предсверхновой активности в красной сверхгигантской звезде никогда раньше не наблюдалось в обычной сверхновой типа II. Впервые мы наблюдали, как взорвалась красная сверхгигантская звезда!»

Результаты этого исследования были опубликованы в Astrophysical Journal.

Pan-STARRS впервые обнаружила обреченную массивную звезду летом 2020 по огромному количеству света, излучаемого красным сверхгигантом. Спустя несколько месяцев, осенью того же года, небо осветила сверхновая.

Команда запечатлела мощную вспышку и получила первый спектр энергетического взрыва, названный supernova 2020tlf или SN 2020tlf, с помощью спектрометра низкого разрешения обсерватории Кека (LRIS). Данные показали прямое свидетельство наличия плотного околозвездного материала, окружающего звезду во время взрыва, вероятно, того же самого газа, который Pan-STARRS изобразил красный сверхгигант, сильно выбрасывающийся ранее летом.

«Кек сыграл важную роль в предоставлении прямых доказательств перехода массивной звезды во взрыв сверхновой», – говорит старший автор исследования Рафаэлла Маргутти (Raffaella Margutti), доцент астрономии Калифорнийского университета в Беркли. – «Это похоже на наблюдение за тикающей бомбой замедленного действия. Мы никогда не подтверждали такую бурную активность умирающей красной сверхгигантской звезды, где мы видим, что она производит такое световое излучение, а затем коллапсирует и сгорает».

Основываясь на данных, полученных с помощью глубоких изображений и многообъектного спектрографа обсерватории Кека (DEIMOS) и ближнего инфракрасного спектрографа Echellette (NIRES), они определили красную сверхгигантскую звезду – прародительницу SN 2020tlf, расположенную в галактике NGC 5731 примерно в 120 млн световых лет от Земли и в 10 раз массивнее Солнца.

Это открытие опровергает предыдущие представления о том, как красные звезды-сверхгиганты эволюционируют непосредственно перед взрывом. Однако это новое обнаружение яркого излучения, исходящего от красного сверхгиганта в последний год перед взрывом, предполагает, что по крайней мере некоторые из этих звезд должны пережить значительные изменения в своей внутренней структуре, которые затем приводят к бурному выбросу газа за несколько мгновений до их коллапса.