Space

Виявлена ​​вкрай незвичайна наднова, що вибухнула двічі

Як правило, коли зірка входить в фазунаднової, відбувається її вибух і ... власне, їй наступає кінець. Однак нове відкриття астрономів може змусити нас переглянути наше уявлення про те, як можуть гинути зірки. Вчені виявили зірку, яка увійшла в фазу наднової, вибухнула, зуміла якимось чином пережити цю подію, а потім, через 60 років, вибухнула знову. Для дослідників космосу такий поворот подій виявився вкрай незвичайним. Просто тому, що так не повинно бути.

Наднова, що отримала назву iPTF14hls, булавиявлена ​​в 2014 році і на перший погляд здалася дослідникам зовсім звичайної наднової класу II-P. Наднові даного класу є ядрами масивних зірок, які перетворюються в нейтронну зірку і створюють потужну ударну хвилю, що проходить через її зовнішню оболонку, багату воднем, який викидається в космос. Викинута матерія іонізується ударною хвилею, а пізніше охолоджується і рекомбинирует.

Зазначені спектроскопічні особливостінаднової iPTF14hls здавалися повністю ідентичними для наднових класу II-P. Але потім, через кілька місяців, вона продемонструвала поведінку, яке зазвичай не демонструють інші наднові - вона знову, як то кажуть, запалилася.

За 600-денний період спостереження за нею вонакілька разів тускла, а потім знову ставала яскравіше. Менш ніж за три роки було зафіксовано як мінімум 5 таких випадків. Зазвичай наднові досягають піку максимальної яскравості, сяють так протягом декількох місяців, а потім починають постійно тьмяніти. Однак, коли вчені з обсерваторії Лас Кумбрес (США) повернулися до вивчення заархівіруваних даних, вони виявили щось дивне - та ж найновіша вибухнула в 1954 році.

Графік зміни яскравості (в мільярдах сонць) наднової iPTF14hls (відзначена жовтою лінією) в порівнянні з поведінкою звичайної наднової (відзначено синьою лінією) за 600-денний період

«Ця наднова перекреслює все, що ми зналипро ці об'єкти. Це найбільша загадка, з якою мені доводилося зустрітися за майже десятиліття досліджень зіркових колапсів », - коментує глава дослідження, астроном Яір Аркаві з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі і співробітник обсерваторії Лас Кумбрес.

У статті журналу Nature дослідники наводятьрозрахунки, згідно з якими спочатку наднова iPTF14hls була більшою зіркою, як мінімум в 50 разів масивніше нашого Сонця і, найімовірніше, набагато його більше.

«Насправді наднова iPTF14hls можебути найбільшим вибухом зірки з коли-небудь спостерігалися », - каже дослідник Ларс Білдстен, що є директором Інституту теоретичної фізики Кавлі при Каліфорнійському університеті.

Астроном вважає, що можливим поясненням длянаднової iPTF14hls могло б послужити те, що вона є так званої пульсуючою пара-нестабільній наднової, що робило б її ще й першим у своєму роді об'єктом такого типу, який вдалося спостерігати насправді. Ця подія викиду величезного обсягу зоряної матерії, яке на перший погляд може здатися наднової, але при цьому не знищує зірку.

За припущеннями вчених, дане явище можливотільки з зірками, що володіють масою, в 95-130 разів перевищує сонячну. Під час цих викидів зірка випльовує свій зовнішній шар, за рахунок чого скорочується на 10-25 сонячних мас. Повторюватися це може до тих пір, поки зірка в кінцевому результаті не колапсує в чорну діру. Але це лише припущення. Як більш раннього кандидата на роль пульсуючою пара-нестабільній наднової розглядалася зірка Ета Кіля. На думку вчених, на ній відбулося 1843 викиду матерії, однак підтвердити те, що зірка відноситься саме до цього класу, дослідники поки не змогли.

«Подібні вибухи зірок можна було б очікувати учас ранньому Всесвіті, але зараз точно немає. Це як якщо б ми виявили сьогодні справжнього живого динозавра. Якби такого знайшли, то напевно б задалися питанням: чи справді це динозавр? », - коментує Енді Хауелл з Каліфорнійського університету, який очолює групу з пошуку і вивчення наднових.

Здавалося б, загадка близька до вирішення. Але все не так-то просто, як хотілося б. Справа в тому, що гіпотеза не враховує наявність водню у пульсуючою пара-нестабільній наднової. Після вибуху в 1954 році наднова iPTF14hls зберегла в своїй оболонці водень в кілька десятків сонячних мас. Крім того, при більш пізньому вибуху наднової була присутня енергія на кілька порядків вище, ніж описується в гіпотезі про пульсуючих пара-нестабільних наднових. З цього можна зробити два висновки: або iPTF14hls дійсно є пульсуючою пара-нестабільній наднової, але при цьому і без того крайней незвичайної, або ж це якийсь зовсім інший вид наднової, ніколи не зустрічався раніше.

Команда дослідників продовжує спостереження за цією наднової і сподівається, що через час все-таки зможе знайти потрібну відповідь.

«Це один з тих типів подій, над яким можнав буквальному сенсі зламати голову. Спочатку ми думали, що це абсолютно звичайний і зовсім непримітний об'єкт. Потім він став яскравішим, і ця яскравість змінювалася з місяця в місяць », - говорить дослідник Пітер Наджент з Національної лабораторії імені Лоуренса в Берклі.

«Зібравши всі дані наших спостережень зПаломарской обсерваторії, Обсерваторії Кека, обсерваторії Лас Кумбрес і навіть зображення, отримані в рамках Паломарского огляду 1954 року народження, ми зможемо докопатися до суті ».

«Я б дуже хотів знайти хоча б ще один подібний об'єкт», - додав учений.