«Хаббл» раскрыл тайну выброшенных сверхновых

Астрономы под руководством Райана Фоли (Университет Иллинойса) объяснили происхождение сверхновых, взрывающихся вдали от населенных областей галактик — на расстояниях порядка 60-500 тысяч световых лет от центра. В столь удаленных областях практически нет звезд, поэтому обнаруженные вспышки вызывали интерес у ученых. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Авторы работы исследовали кальциевые сверхновые  — в их спектрах очень интенсивны линии, соответствующие кальцию. Среди этих объектов для изучения выделили 13 вспышек, произошедших вдалеке от галактик. Астрономы решили определить, что является общим для всех этих событий и для этого обратили внимание на историю галактик, вблизи которых были найдены сверхновые. В частности, для этого использовались архивные данные наблюдений «Хаббла». Оказалось, что почти все сверхновые были выброшены из сталкивающихся между собой или недавно претерпевших столкновение галактик. 

Этот результат перекликается с более ранними работами: при наличии в центре галактики двух сверхмассивных черных дыр, частота выброса звезд их гравитационным воздействием в десятки тысяч раз выше, чем в обычных ситуациях (с одной черной дырой).

Чтобы определить, чем были звезды, прежде чем превратиться в сверхновые, авторы использовали спектральные данные вспышек. Линии кальция указали на то, что это были довольно старые звезды, по всей видимости белые карлики. Однако также в спектре присутствуют интенсивные линии, отвечающие содержанию гелия и водорода, то есть они относятся к типу Ib. На основе эти данных авторы сделали предположение, что, скорее всего, источником взрывов могли стать двойные звезды, один из компонентов которых — гелиевый белый карлик, а другой — довольно старый C,O-белый карлик.

Таким образом, группе Фоли удалось выстроить цепочку событий, приводящих к взрыву сверхновой: в галактике, недавно претерпевшей столкновение с другой галактикой, одна из двойных звезд оказывается выброшена гравитационным воздействием системы сверхмассивных черных дыр. Двойная начинает свое движение от центра новой галактики со скоростью до двух тысяч километров в секунду. Орбиты компонентов начинают сближаться, что приводит к ускорению процессов старения звезд, а затем и к столкновению — взрыву сверхновой.

Любопытно отметить, что системы таких звезд могут быть устойчивыми в течение времени порядка жизни Вселенной, однако после выброса срок их жизни снижается до 50 миллионов лет.

По словам авторов, если их предположение верно, то изученные ими сверхновые — первые случаи наблюдения внегалактических гиперскоростных звезд и гиперскоростных двойных. Однако на данный момент выборка объектов невелика. Ученые надеются, что через несколько лет им удастся увеличить выборку на порядок и уточнить модель.