Взрыв сверхновой – один из самых разрушительных из известных нам космических феноменов. Сверхновые типа Iа, которые формируются в результате термоядерного взрыва белого карлика, редко оставляют что-то от своей родительской звезды, полностью уничтожая её.

Поэтому, когда астрономы Кёртис Мак-Калли и Энди Хауэлл наблюдали за сверхновой SN 2012Z при помощи телескопа «Хаббл», они не ожидали, что звезда не только переживёт взрыв, но засияет после него ярче, чем до своей «смерти». Находку учёные описали в статье, опубликованной в издании The Astrophysical Journal.

Сверхновые класса Ia представляют очень большую ценность для астрономов как инструмент измерения расстояния до других галактик. Именно с их помощью удалось доказать, что Вселенная расширяется с постоянным ускорением – причину этого сейчас видят в загадочной тёмной энергии.

Однако о природе подобных термоядерных сверхновых нам известно немного: например, мы не знаем точно, что́ вызывает взрыв вещества белого карлика. Согласно одной из теорий, светило поглощает материю другой звезды, поднимая температуру и возобновляя термоядерные реакции внутри себя; согласно другой, взрыв происходит, когда белый карлик достигает определённого порога массы. В обоих случаях в течение нескольких секунд после начала ядерного синтеза выделяется достаточно энергии, чтобы разорвать звезду на части.

SN 2012Z принадлежала к классу сверхновых, иногда выделяемых из типа Ia в отдельную категорию – Iax. Они отличаются меньшей яркостью и интенсивностью реакций, и считается, что они представляют собой «неудавшиеся» сверхновые типа Iа. Это предположение подтверждает и новое исследование.

Сверхновую 2012Z засекли в 2012 году в хорошо изученной галактике NGC 1309. Учёные сразу приступили к поиску взорвавшейся звезды в данных телескопа «Хаббл» за прошлые годы. В 2014-м их усилия увенчались успехом – астрономам впервые удалось определить «родителя» сверхновой типа Ia.

На последних снимках с «Хаббла» мы ожидали увидеть одно из двух: или звезда после взрыва исчезла, или же она всё ещё на месте. Во втором случае та звезда, которую мы наблюдали на фотографиях до взрыва – не та, что взорвалась.

Кёртис Мак-Калли, главный автор работы.

Как считает команда, энергии сверхновой не хватило, чтобы полностью одолеть гравитацию звезды. То, что мы сейчас наблюдаем на месте SN2012Z – та часть вещества белого карлика, которую взрыв не выбросил в открытый космос. По мнению учёных, со временем звезда вернётся к своему изначальному состоянию, только с меньшей массой и бо́льшим диаметром (чем легче белый карлик, тем больше его размер).

До недавних пор считалось, что взрыв сверхновой типа Ia происходит, когда белый карлик достигает определённой массы – предела Чандрасекара (около 1,44 массы Солнца). В последнее время учёные находят всё больше сверхновых с массой ниже этого значения, что побудило развитие новых теорий – однако SN2012Z, судя по всему, вспыхнула именно по достижению предельного веса.

Из полученных нами результатов мы узнали много нового о сверхновых типа Ia. Мы знаем, что превышение предела массы – как минимум один из механизмов формирования сверхновых. Однако иногда взрывы бывают очень слабыми. Теперь нам нужно понять, что отличает «удачную» сверхновую типа Ia от «неудачной» Iax.

Энди Хауэлл, соавтор работы

Источник