Астрономы уличили красного сверхгиганта в растрате массы перед взрывом
Астрономы выяснили, что красные сверхгиганты в последние месяцы своей жизни могут активно терять массу и демонстрировать повышенную светимость за счет процессов в своих недрах. Это удалось сделать в ходе наблюдений за звездой-прародителем сверхновой SN 2020tlf до и после взрыва. Статья опубликована в The Astrophysical Journal.
Одним из важных направлений физики вспышек сверхновых является описание поведения массивных (более 8 масс Солнца) звезд в последние годы их жизни, в частности понимание природы плотного околозвездного вещества. Оно может состоять из первичного вещества звезды или элементов, синтезированных на разных стадиях ее жизни, и обогащается по мере того, как звезда-прародитель теряет массу из-за ветров и сильных вспышек. Ученым интересно как именно и с какой скоростью звезда может терять массу перед взрывом и как ударные волны взаимодействуют с околозвездным веществом после взрыва. Разобраться в этом могут помочь ранние (через несколько часов или дней после вспышки) наблюдения за сверхновыми, что считается трудной задачей.
Группа астрономов во главе с Винном Джейкобсон-Галаном (Wynn Jacobson-Galán) из Калифорнийского университета в Беркли опубликовала результаты анализа мультиволновых наблюдений (от рентгеновского до радиодиапазона) за вспышкой сверхновой SN 2020tlf типа II-P/L, которая была обнаружена наземной системой ATLAS 16 сентября 2020 года в спиральной галактике NGC 5731, расположенной в 120 миллионах световых лет от Солнца. Наблюдения велись при помощи ряда наземных телескопов и космического телескопа «Swift» и охватывали период от 130 дней до взрыва до 300 дней после взрыва.
Итогом работы стала модель эволюции звезды-прародителя сверхновой в финале своей жизни. Это был красный сверхгигант, с радиусом 1100 радиусов Солнца и массой 10–12 масс Солнца, который терял массу с повышенной скоростью (10
масс Солнца в год) в последние месяцы перед взрывом. Это привело к образованию плотной внутренней оболочки из околозвездного вещества (на расстояниях менее 10
сантиметров от звезды) и менее плотной внешней оболочки (до 8×10
сантиметров от звезды).
Общая масса околозвездного вещества оценивается в 0,05–0,07 масс Солнца, оно состояло из ионов гелия, водорода, углерода и азота.
SN 2020tlf представляет собой первый экземпляр сверхновой типа II, звезда-прародитель которой демонстрировала повышенный уровень излучения перед взрывом, что ранее не наблюдалось. Ученые считают, что это, а также повышенный уровень потери массы можно объяснить нестабильностью в недрах звезды, скорее всего, связанной с последними стадиями ядерного горения, например неона/кислорода, либо кремния. Исследователи пришли к выводу, что повышенный уровень активности может быть обычным явлением для звезд-прародителей сверхновых типа II-P/L и ранее это явление просто не обнаруживалось в ходе обзоров неба из-за ограничений по чувствительности.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы составили точный портрет прародителя сверхновой типа II-P.
Александр Войтюк
Его нашли в Сахаре в 2020 году
Планетологи определили, что изотоп 26Al был неоднородно пространственно распределен в ранней Солнечной системе и определять возраст метеоритов только 26Al—26Mg методом необходимо с осторожностью. Такой вывод был сделан в ходе анализа метеорита EC 002, найденного в Сахаре в 2020 году. Статья опубликована в журнале Nature Communications. Считается, что радиоактивный изотоп алюминия 26Al (период полураспада 0,705 миллиона лет), возникающий при взрыве сверхновых, играет важную роль в процессах планетообразования. Тепло, выделяемое при его распаде, обеспечивало нагрев недр планетезималей, протопланет и астероидов в ранней Солнечной системе, что необходимо для протекания процессов метаморфизма, кроме того, он мог способствовать образованию химических соединений. Цепочка распада 26Al—26Mg также может использоваться для радиоизотопного датирования вещества метеоритов или малых тел, его обнаруживали в хондрах, ахондритах и включениях, богатых кальцием и алюминием (CAI), которые считаются одними из первых объектов, образовавшихся в Солнечной системе. Однако для правильной интерпретации данных измерений в космохимических исследованиях необходимо понимать степень равномерности распределения 26Al и других короткоживущих радионуклидов в ранней Солнечной системе. Группа планетологов во главе с Евгением Крестьяниновым (Evgenii Krestianinov) из Австралийского национального университета опубликовала результаты исследования вещества метеорита Erg Chech 002 (или EC 002) и радиоизотопного датирования его возраста при помощи свинец-свинцового (207Pb—206Pb) метода и его сравнения с данными по содержанию элементов цепочки 26Al—26Mg. Ученых интересовала оценка распределения 26Al в ранней Солнечной системе. EC 002 относится к андезитовым ахондритам и был обнаружен в Сахаре в 2020 году, предыдущие исследования показали, что это самая древняя из известных магматических пород в Солнечной системе, представляющая собой фрагмент коры протопланеты. Измеренный свинец-свинцовым методом возраст фракций пироксена, цельных пород и плагиоклаза в составе метеорита составил 4565,56±0,12 миллионов лет, эта временная отметка может однозначно интерпретироваться как время кристаллизации расплава. Измеренное соотношение содержания 26Al/ 27Al в EC 002 больше, чем в ангритах Д’Орбиньи и Sahara 99555, в 3-4 раза, таким образом, 26Al был неоднородно распределен среди зон образования родительских астероидов ахондритов во внутренней части протосолнечной туманности или протосолнечного диска, куда попадал из межзвездной среды. Это, в свою очередь, требует пересмотра относительных возрастов образцов метеоритов, определенных только при помощи цепочки 26Al—26Mg. Ранее мы рассказывали о том, как геохимики впервые нашли в метеорите вещество сверхновой типа Ia.