Загадка сверхновой с желтой предшественницей

Астрономы обнаружили сверхновую, процесс и причины которой нельзя объяснить с помощью современных моделей. Ее звезда-предшественница, за которой 2,6 года назад велись наблюдения телескопом Хаббл, не соответствует редкой сверхновой типа Ib. Эти взрывы происходят только в том случае, если звезда ранее потеряла весь свой водород, но для этого звезда-предшественница сверхновой 2019yvr слишком большая, холодная и желтая.

Обычно массивные звезды к концу жизненного цикла становятся красными гигантами, а те взрываются в сверхновую, коллапсирующую ядро. Сверхновые типа Ia (при их образовании белый карлик высасывает из звезды-компаньона материю и взрывается при превышении определенной массы) также типичны для двойных звездных систем. Общим для обоих типов сверхновых является то, что в оболочке предыдущей звезды даже в конце существования еще есть водород.

Сверхновая без водорода

Но сверхновая звезда 2019yvr, обнаруженная в 2019 году, была другой: спектральный анализ ее свечения показал, что в этом звездном взрыве, случившемся в спиральной галактике, свет от которой к нам идет 35 млн лет, было чрезвычайно мало водорода. Первая ударная волна извержения, возникшая более чем через 150 дней после сверхновой, попала в облако водорода, которое, по-видимому, десятилетиями ранее подняла звезда-предшественница.

Загадка экзотической желтой сверхновой

Как может холодный желтый сверхгигант вызвать сверхновую типа Ib? Исходя из нынешних моделей, это практически невозможно

На первый взгляд, этот звездный взрыв идеально подходил для сверхновой редкой звезды типа Ib. В них массивная звезда-предшественница перед окончательным коллапсом выбрасывает все содержащие водород оболочки в космос. В результате незадолго до взрыва она менее раздута и значительно горячее, чем «обычные» красные гиганты, тогда как звезды, предшествующие сверхновой типа Ib, светятся голубоватым светом и имеют температуру более 10 000 градусов тепла.

Команда, возглавляемая Чарльзом Килпатриком из Северо-Западного университета в Иллинойсе сумела найти звезду, которая предшествовала 2019yvr. В архиве Хаббла астрономы обнаружили снимки этой области дальнего космоса 2,6-летней давности, на которых яркая светящаяся точка звезды-предшественницы видна именно на том месте, где позже появилась сверхновая.

Звезда-предшественница не соответствовала взрыву

Эта звезда полностью отличалась от моделей звезды, предшествовавшей сверхновой типа Ib. Она была не синей, горячей и компактной, а раздутой примерно до 320 солнечных радиусов и светилась интенсивным желтым цветом. Ее температура в лучшем случае достигала 6500 градусов, что вдвое меньше ожидаемого. Эта звезда по температуре и светимости более всего соответствует желтым сверхгигантам, которые считаются предшественниками классической сверхновой с коллапсом ядра.

Загадка экзотической желтой сверхновой

Изображения сверхновой 2019yvr (вверху) и звезды-предшественницы (внизу) на снимке телескопа Хаббла, сделанном 2,6 года назад

Ни один сценарий не подходит

Данные наблюдений ясно показывают, что она взорвалась не как обычная сверхновая, а как тип Ib с низким содержанием водорода. Чтобы объяснить это несоответствие, Килпатрик и его команда в своем исследовании рассматривают различные сценарии:

  1. Теоретически желтый сверхгигант мог выбросить водородную оболочку только непосредственно перед взрывом. Тогда он должен был потерять почти 30 солнечных масс водорода менее чем за 2,6 года. Однако, согласно современным моделям, это практически невозможно и не объясняет, почему не было обнаружено никаких следов выброшенного водорода. Водородное облако, с которым ударная волна сверхновой столкнулась через 150 дней, было выброшено за 44 года до взрыва - слишком рано, чтобы послужить объяснением произошедшего.
  2. Точно так же маловероятен сценарий, в котором холодная желтая поверхность звезды-предшественницы имитируется плотной зоной интенсивных звездных ветров. Тогда звезда будет казаться больше и холоднее, чем она есть на самом деле. Но нет никаких доказательств того, что такой плотный звездный ветер мог образоваться в наблюдаемой фотосфере.
  3. Может ли предполагаемая одиночная звезда оказаться двойной звездной системой? В большинстве двойных звездных систем предшественники сверхновых незадолго до взрыва все еще сохраняют некоторое количество водорода, что слишком много для возникновения сверхновой типа Ib. Но даже те немногие случаи, когда водородные оболочки могли быть преждевременно выброшены, в эту картину не укладываются:

«В качестве двойных звезд, предшествующих сверхновым типа Ib, могли бы выступать гелиевые звезды с малой массой. Они могут слегка раздуться при сгорании оболочки, но обычно имеют размер меньше 100 солнечных радиусов».
Чарльз Килпатрик

Однако желтый гигант SN2019yvr достигал по меньшей мере 320 солнечных радиусов.

Эту комбинацию звезды-предшественницы и сверхновой нельзя объяснить существующими теориями. Сверхновой 2019yvr должен был предшествовать сценарий, в котором незадолго до взрыва образовалась звезда почти без оболочки и водорода. С другой стороны, этот процесс должен позволить звезде оставаться необычно холодной и большой в течение 2,6 лет до своей сверхновой.

«Может быть, через четыре-пять лет мы сможем больше узнать о том, что там на самом деле произошло».
Чарльз Килпатрик

Источник информации и фото: scinexx.de

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! *