Сверхсветящиеся сверхновые - самые яркие взрывы во Вселенной. Всего за несколько месяцев сверхсветящая сверхновая может высвободить столько энергии, сколько наше Солнце за всю свою жизнь. И на своем пике он может быть таким же ярким, как вся галактика.
Одна из наиболее изученных сверхсветящихся сверхновых (SLSN) называется SN 2006gy. Его происхождение неизвестно, но теперь шведские и японские исследователи говорят, что, возможно, выяснили, что его вызвало: катастрофическое взаимодействие между белым карликом и его массивным партнером.
SN 2006gy находится на расстоянии около 238 миллионов световых лет в созвездии Персея. Он находится в спиральной галактике NGC 1260. Он был обнаружен в 2006 году, как видно из его названия, и был изучен группами астрономов с использованием рентгеновской обсерватории Чандра, обсерватории Кека и других.
«Это был действительно чудовищный взрыв, в сто раз более энергичный, чем типичная сверхновая».
Натан Смит, Калифорнийский университет в Беркли
Когда был открыт SN 2006gy, Натан Смит из Калифорнийского университета в Беркли возглавлял команду астрономов из Калифорнийского университета и Техасского университета в Остине. «Это был действительно чудовищный взрыв, в сто раз более энергичный, чем типичная сверхновая», - сказал Смит. «Это означает, что взорвавшаяся звезда могла быть настолько массивной, насколько могла бы получить звезда, примерно в 150 раз больше нашего Солнца. Мы никогда не видели этого раньше.
Эти типы звезд в основном существовали в ранней Вселенной, думали астрономы в то время. Таким образом, свидетельство этого взрыва дало астрономам редкий взгляд на один аспект ранней Вселенной.
Внимание привлекла не только выработка энергии от SN 2006gy. SLSN отображает некоторые любопытные эмиссионные линии, которые озадачили астрономов. Теперь команда исследователей считает, что они обнаружили, что стоит за SN 2006gy. Их статья называется «Сверхновая типа Ia в основе сверхсветового переходного процесса SN 2006gy». Он опубликован в журнале Science.
В состав группы входят исследователи из Стокгольмского университета в Швеции и коллеги из Киотского университета, Токийского университета и Университета Хиросимы. Команда увидела линии выброса железа, которые появились только через год после сверхновой. Они исследовали несколько моделей, чтобы объяснить это явление, и остановились на одной.
«Никто не проверял, чтобы сравнить спектры от нейтрального железа, то есть железа, которое сохранили все электроны, с неидентифицированными эмиссионными линиями в SN 2006gy, потому что железо обычно ионизируется (один или несколько электронов удалены). Мы попробовали это и с волнением увидели, как линия за линией выстраивалась так же, как в наблюдаемом спектре », - говорит Андерс Йеркстранд, факультет астрономии Стокгольмского университета.
«Это стало еще более захватывающим, когда быстро выяснилось, что для построения линий требовалось очень большое количество железа - не менее трети массы Солнца - что прямо исключало некоторые старые сценарии и вместо этого открывало новый».
Новая включала звезду, идущую сверхновую и взаимодействующую с уже существующей плотной оболочкой околозвездного материала.
По результатам команды, SN 2006gy начинал как двойная звезда. Одна звезда была белым карликом, похожим по размеру на Землю. Вторая была массивной, богатой водородом звездой, которая была такой же большой, как вся наша Солнечная система. Пара была на узкой орбите.
Большая звезда находилась на более поздних стадиях эволюции и расширялась по мере воспламенения нового топлива. По мере того как его конверт расширялся, белый карлик втягивался в большую звезду, спирально приближаясь к центру.
Во время спирали белого карлика более массивная звезда изгнала часть своей оболочки. Это произошло менее чем за столетие до появления сверхновой. В конце концов белый карлик достиг центра и стал нестабильным. Затем он взорвался как сверхновая типа Ia. Когда взорвалась сверхновая, материал врезался в выгнанный конверт. Это колоссальное столкновение произвело экстремальный световой поток SN 2006gy и любопытные линии излучения.
«То, что сверхновая типа Ia, по-видимому, стоит за SN 2006gy, переворачивает с ног на голову то, во что верили большинство исследователей», - говорит Андерс Джеркстранд.
«То, что белый карлик может находиться на близкой орбите с массивной богатой водородом звездой и быстро взрываться при падении в центр, дает важную новую информацию для теории эволюции двойной звезды и условий, необходимых для взрыва белого карлика».
SN 2006gy был чрезвычайно ярким, но другие были близки.
Другая сверхновая, SN 2005ap, была ярче, чем SN 2006gy, но только на пике. Пик яркости SN 2005ap длился всего несколько дней. Затем появился SN 2015L (также называемый ASASSN-15lh), который был еще ярче. Несмотря на то, что она была сверхновой сверхновой, ее природа все еще оспаривается. При максимальной яркости SN 2015L был в 570 миллиардов раз ярче Солнца и в 20 раз ярче комбинированного света, излучаемого Млечным путем.
Больше:
- Пресс-релиз: Новые идеи о самых ярких взрывах во Вселенной
- Исследовательская работа: сверхновая типа Ia в основе сверхсветового переходного процесса SN 2006gy
- Википедия: Сверхсветовые сверхновые
