Обнаружена сверхновая, превосходящая все другие более чем в два раза по яркости и энергичности

Сверхновая, по крайней мере, вдвое яркая и энергичная, и, вероятно, гораздо более массивная, чем любая другая, была зарегистрирована международной группой астрономов во главе с Университетом Бирмингема.

Команда, в которую вошли эксперты из Гарварда, Северо-Западного университета и Университета Огайо, полагают, что сверхновая, получившая название SN2016aps, могла бы быть примером чрезвычайно редкой сверхновой типа “пульсирующая парная нестабильность”, возможно, образованной из двух массивных звезд, слитых до взрыва. Их результаты опубликованы сегодня (13 апреля 2020 года) в журнале Nature Astronomy.

Такое событие до сих пор существует только в теории и никогда не подтверждалось астрономическими наблюдениями.

Доктор Мэтт Николл из Школы физики и астрономии и Института гравитационно-волновой астрономии в Университете Бирмингема является ведущим автором исследования. Он объясняет: “Мы можем измерять сверхновые, используя две шкалы – общую энергию взрыва и количество той энергии, которая излучается в виде наблюдаемого света или излучения”.

“В типичной сверхновой излучение составляет менее 1 процента от общей энергии. Но в SN2016aps мы обнаружили, что излучение было в пять раз больше энергии взрыва сверхновой нормального размера. Это самый свет, который мы когда-либо видели, излучаемый сверхновой”.

Чтобы стать таким ярким, взрыв должен быть гораздо более энергичным, чем обычно. Исследуя спектр света, команда смогла показать, что взрыв был вызван столкновением сверхновой и массивной газовой оболочки, излученной звездой за годы до того, как она взорвалась.

“Хотя многие сверхновые обнаруживаются каждую ночь, большинство из них находятся в массивных галактиках”, – сказал доктор Питер Бланшард из Северо-западного университета и соавтор исследования. – “Этот немедленно выделился для дальнейших наблюдений, потому что, казалось, он находился в глуши. Мы не могли видеть галактику, где родилась эта звезда, до тех пор, пока не погас свет сверхновых”.

Команда наблюдала взрыв в течение двух лет, пока он не угас до 1 процента от максимальной яркости. Используя эти измерения, они вычислили, что масса сверхновой была в 50-100 раз больше, чем наше Солнце (солнечные массы). Обычно сверхновые имеют массу от 8 до 15 солнечных масс.

“Звезды с чрезвычайно большой массой перед смертью подвергаются сильным пульсациям, стряхивая гигантскую газовую оболочку. Это может быть обусловлено процессом, называемым парной нестабильностью, который был предметом споров для физиков в течение последних 50 лет”, – говорит доктор Николл. – “Если сверхновая получает правильное время, она может догнать эту оболочку и выпустить огромное количество энергии при столкновении. Мы считаем, что это один из наиболее убедительных кандидатов на этот процесс, который еще наблюдается, и, возможно, самый массовый”.

“SN2016aps также содержал еще одну загадку”, – добавил доктор Николл. – “Газ, который мы обнаружили, был в основном водородом, но такая массивная звезда обычно теряла бы весь свой водород из-за звездных ветров задолго до того, как она начала пульсировать. Одно из объяснений состоит в том, что две немного менее массивные звезды около, скажем, 60 солнечных масс, слились до взрыва. Звезды с более низкой массой дольше удерживают водород, в то время как их общая масса достаточно высока, чтобы вызвать нестабильность пары”.

“Обнаружение этой экстраординарной сверхновой не могло бы прийти в лучшее время”, – считает профессор Эдо Бергер, соавтор Гарвардского университета. – “Теперь, когда мы знаем, что такие мощные взрывы происходят в природе, новый космический телескоп Джеймса Уэбба от NASA сможет увидеть подобные события так далеко, что мы сможем оглянуться назад во времени к смерти первых звезд во Вселенной”.

Supernova 2016aps впервые была обнаружена в данных крупномасштабной программы астрономических исследований Panoramic Survey Telescope и Rapid Response System (Pan-STARRS). Команда также использовала данные космического телескопа Хаббл, обсерваторий Кек и Близнецы на Гавайях и обсерваторий МДМ и ММТ в Аризоне. Другие сотрудничающие учреждения включали Стокгольмский университет, Копенгагенский университет, Калифорнийский технологический институт и Научный институт космического телескопа.