Астрономы составили портрет прародителя сверхновой из галактики NGC 3621

Астрономы обнаружили прародителя сверхновой SN 2024ggi, недавно вспыхнувшей в спиральной галактике NGC 3621. Им оказался крупный одиночный красный сверхгигант, который в последние несколько лет жизни ускоренно сбрасывал вещество в околозвездную среду. Статья опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.

Сверхновые типа II возникают в результате взрывов звезд с начальными массами 8–25 масс Солнца, в финале жизни которых в их ядрах происходит гравитационный коллапс. Такие светила могут перед взрывом терять вещество за счет выбросов внешних слоев, взаимодействия с компаньоном или через звездные ветра, и сформированная таким образом околозвездная среда в дальнейшем значительно повлияет на временную динамику наблюдаемых свойств вспышки. Для понимания деталей такой взаимосвязи необходимо искать прародителей сверхновых, наблюдавшихся до взрыва, на сегодняшний момент известно несколько десятков таких открытий.

Группа астрономов во главе с Сян Даньфэном (Danfeng Xiang) из Университета Цинхуа сообщила, что 11 апреля 2024 года обнаружила с помощью наземной системы ATLAS прародителя сверхновой типа II SN 2024ggi во внутренней части диска спиральной галактики с перемычкой NGC 3621, а также рассказала об оценке его свойств. Ученые анализировали архивные снимки телескопов «Хаббл» и «Спитцер», а затем подгоняли свойства найденного кандидата под эволюционную модель.

Ранние спектры вспышки демонстрировали узкие эмиссионные линии H, He I, C III и N III, обилие водорода, а также вспышечные особенности, приписываемые ионизации околозвездного вещества. Звезда-прародитель наблюдается на снимках «Хаббла» вплоть до отметки в 20 лет до взрыва. Это одиночный красный сверхгигант, свойства которого описываются моделью с начальной массой в 13 масс Солнца, солнечной металличностью, эффективной температурой 3290 кельвинов, радиусом 887 радиусов Солнца и светимостью, которая в 10^4,92 раз больше солнечной.

Переменность блеска звезды до взрыва, скорее всего, связана с радиальной пульсацией. Она демонстрировала повышенную потерю массы в последние несколько лет перед взрывом с верхним расчетным пределом скорости в 3×10⁻⁶ масс Солнца в год, что привело к формированию оптически тонкой пылевой околозвездной оболочки, с которой в дальнейшем взаимодействовала ударная волна.

Ранее ученые впервые подробно отследили прорыв ударной волны сверхновой сквозь плотное околозвездное вещество.