Астрономы наблюдали редчайшее космическое явление — сверхновую SN 2022esa, которая произошла в галактике UGC 5460 в созвездии Большой Медведицы. Это событие представляет собой яркий всплеск света от взрыва массивной звезды, которая, согласно устоявшимся теориям звездной эволюции, должна была спокойно коллапсировать в чёрную дыру без яркой вспышки. Новые наблюдения показали, что этот объект совершил яркое взрывное окончание жизни, что бросает вызов традиционному представлению о том, как заканчивают своё существование самые массивные звезды.
Что считалось «нормальным» для самых тяжёлых звёзд
В классической астрофизике принято считать, что очень массивные звёзды — с массой более ≈ 30 мас Солнца — после исчерпания термоядерного топлива не проходят через яркую стадию сверхновой. Вместо этого их ядра сжимаются под действием собственной гравитации, и звезда «гаснет» тихо, превращаясь сразу в чёрную дыру. Такое завершение жизни не сопровождается мощным выбросом света или широкой оболочкой вещества в межзвёздное пространство.
Наблюдения SN 2022esa: яркая вспышка вопреки ожиданиям
SN 2022esa была обнаружена и подробно изучена астрономами из Киотского университета (Япония) с использованием телескопов Seimei в Окаяма и Subaru на Гавайях. Исследования показали, что:
- вспышка была яркой и заметной в видимом диапазоне, чего ожидали лишь от менее массивных звёзд;
- спектрально объект был идентифицирован как сверхновая типа Ic-CSM — редкая категория, связанная с взаимодействием выброшенного вещества с плотным окружением;
- свет SN 2022esa демонстрировал чёткую периодичность около одного месяца в кривой блеска перед финальным взрывом, что указывает на повторяющиеся выбросы вещества перед кульминацией;
- такая регулярность возможна лишь в том случае, если звезда находилась в тесной двойной системе, где гравитационное взаимодействие с компаньоном влияло на её поведение.
Эти данные позволяют астрономам утверждать, что предшественник SN 2022esa — очень массивная и яркая звезда — не просто коллапсировала, а участвовала в сложной динамике с компаньоном, что привело к предвзрывной активности и, в конечном итоге, к видимой сверхновой.
Почему SN 2022esa — это исключение, а не правило
Ключевое отличие этой сверхновой от типичных событий заключается в массе звезды-предшественника и её поведении на финальных этапах эволюции:
- Ожидалось, что такие массивные звёзды преимущественно образуют чёрные дыры через безмолвный коллапс, без выброса оболочки и светового фейерверка.
- Однако наблюдаемая SN 2022esa показала, что по крайней мере некоторые массивные объекты способны пройти через этап яркого взрыва даже на пути к образованию чёрной дыры.
Это означает, что эволюция массивнейших звёзд меньше предсказуема и более разнообразна, чем считалось ранее, и не все звёзды одинаково «молчат» на завершающей стадии жизни.
Важность двойной системы для предвзрывной активности
Регулярность вспышек, наблюдавшаяся в свете SN 2022esa, указывает на то, что звезда-предшественник находилась в тесной двойной системе — возможно, с ещё одной массивной звездой или уже сформированной чёрной дырой. Гравитационное влияние компаньона могло:
- вызывать периодические выбросы вещества из внешних слоёв первичной звезды;
- способствовать накоплению плотного окружения (CSM — circumstellar material), с которым затем взаимодействовала оболочка при финальном взрыве;
- ускорять процессы, ведущие к нестабильности и яркому взрыву вместо бесшумного коллапса.
Такая динамика типа binary interaction важна для понимания пути к образованию двойных чёрных дыр, являющихся источниками гравитационных волн, которые регистрируют детекторы вроде LIGO и Virgo.
Следствия для астрономии и физики звёзд
Открытие SN 2022esa как яркой сверхновой из очень массивной системы имеет несколько важных последствий:
1. Пересмотр моделей эволюции массивных звёзд:
Традиционные модели предусматривали тихий коллапс для самых тяжёлых звёзд, но наблюдения показывают, что это возможно не всегда, и механизм образования чёрных дыр может включать видимые взрывы.
2. Роль окружения в предвзрывной активности:
Наличие плотного окружения вещества вокруг звезды-предшественника (CSM) означает, что межзвёздная среда и взаимодействия внутри системы могут влиять на характер сверхновой.
3. Источник «гравитационных событий»:
Если результатом эволюции этой системы станут два чёрных дыры, это поможет объяснять происхождение бинарных систем чёрных дыр, чьи слияния создают зарегистрированные гравитационные волны.
4. Инструментальные возможности:
Комбинация быстрых ответов и высокой чувствительности телескопов типа Seimei и Subaru продемонстрировала важность многорежимных наблюдений: быстрый обзор позволяет поймать редкие вспышки, а глубокие анализы — изучить их свойства даже после затухания.
Ключевые факты о SN 2022esa
- Объект: сверхновая SN 2022esa.
- Место: галактика UGC 5460 в созвездии Большой Медведицы.
- Класс: редкая Ic-CSM.
- Особенность: яркая вспышка от звезды, которая должна была тихо коллапсировать.
- Предполагаемая система: двойная, возможно ведущая к двойной системе чёрных дыр.
Заключение
SN 2022esa стала исключением из общепринятой картины жизни и смерти самых тяжёлых звёзд. Наблюдения показывают, что даже массивнейшие объекты могут пройти через яркий взрыв сверхновой, прежде чем окончательно стать чёрной дырой, что пересматривает представления о гибели звёзд и рождении компактных объектов. Изучение таких событий не только помогает объяснить детали звездных катастроф, но и проливает свет на процессы, которые ведут к формированию бинарных чёрных дыр и источников гравитационных волн в нашей Вселенной.
Источники:
Статья создана по материалам UniverseToday.com
