Найдена рекордно тусклая сверхновая

Астрономы детально изучили сверхновую 2019gsc, которая оказалась наименее яркой среди всех событий подобного рода. Ее пиковая светимость достигла абсолютной звездной величины всего -13,8 при типичных значениях для стандартных вспышек типа Ia около -19, то есть примерно в 120 раз ярче. Помимо этой сверхновой подобной экстремально низкой светимостью обладают еще две вспышки, которые вместе могут указывать на существование отдельного подтипа взрывов звезд, пишут ученые в препринте на сервере arXiv.org.

Сверхновые — это катастрофические взрывы, которыми заканчивается существование некоторых звезд. Исторически сверхновыми называли все чрезвычайно большие увеличения яркости объектов, поэтому сегодня к этому классу событий относятся разнородные процессы, механизмы вспышек которых отличаются.

Сверхновые разделяют на два основных типа (I и II) на основе особенностей зависимости яркости от времени (кривой блеска) и спектральных характеристик. Каждый из них, в свою очередь, делится на множество подтипов. При этом тип Ia отличается от всех других физическим механизмом: он происходит при термоядерной детонации углерода в белом карлике, а прочие сверхновые связаны с коллапсом ядра массивной звезды.

Ключевой особенностью сверхновых типа Ia является зависимость между скоростью спадания яркости после максимума и пиковой светимостью. Зная эту взаимосвязь можно определить наибольшее энерговыделение на основе анализа кривой блеска, что и обеспечивает возможность их использования в космологии в качестве стандартных свечей.

Сверхновые типа Ia образуют достаточно однородное множество, но они не абсолютно одинаковы между собой, из них выделяется несколько мелких групп. В частности, согласно одной из классификаций, особняком стоит подтип Iax, к которому относятся события с заметно меньшей скоростью разлета оболочки и, как правило, меньшей пиковой светимостью, чем у большинства. Окончательной ясности с природой взрыва таких объектов на данный момент нет, но некоторые идеи связывают низкое энерговыделение с неполным уничтожением белого карлика.

Астрономы определили параметры обнаруженной недавно сверхновой 2019gsc, которая оказалась рекордно тусклой, с ней могут сравниться лишь две других вспышки типа Iax — 2008ha и 2010ae. Сама вспышка была зафиксирована в рамках обзора ATLAS, а последующие наблюдения велись на телескопах Pan-STARRS1, Nordic Optical Telescope (NOT) и Gemini-North.

Моделирование с учетом известных параметров кривой блеска указало на невысокую массу выброшенного вещества (10–20 процентов массы Солнца) с маленькой скоростью (3–4 тысячи километров в секунду) и низкую пиковую мощность (1–2 × 10⁴⁹ эрг в секунду), что говорит о крайне малой массе радиоактивного никеля-56 (около 0,2 процентов солнечной массы). В полученных спектрах преобладают линии углерода, кислорода, магния, кремния и серы.

Ученые затрудняются дать окончательный ответ о природе предшественника этой сверхновой. С одной стороны, все три наиболее тусклые вспышки типа Iax похожи между собой и произошли в голубых галактиках с активным звездообразованием, что говорит о низкой металличности окружающей среды. С другой, на данный момент не предложено теоретических моделей, полностью объясняющих данные. Наибольшее соответствие наблюдается для дозвукового ядерного горения (дефлаграции) углеродно-кислородного белого карлика или гибридного белого карлика с заметным содержанием неона.

Ранее ученые построили общую модель перехода от дефлаграции к детонации, которая применима как к взрывам на Земле, так и к процессам в космосе, нашли несостоявшуюся сверхновую и разгадали секрет яркости сверхмощной сверхновой.

Тимур Кешелава