Астрономы отыскали убегающего из Млечного Пути будущего прародителя сверхновой с коллапсом ядра

Астрономы отыскали убегающего из Млечного Пути голубого сверхгиганта, который ранее был выброшен из двойной системы и в ближайшем будущем взорвется как сверхновая высоко над галактическим диском, обогатив окружающую среду металлами. Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Модель галактического фонтана позволяет объяснить круговорот газа в дисковых галактиках и распространение по нему элементов, рождающихся в ходе звездного нуклеосинтеза, и находится в хорошем согласии с наблюдательными данными. Она заключается в том, что в результате звездных ветров от массивных звезд в скоплениях и OB-ассоциациях и вспышек сверхновых происходит прорыв горячего газа в окологалактическую среду, где он смешивается с горячим газом из короны галактики и взаимодействует с холодным газом в гало. Через некоторое время охлажденный газ падает обратно в галактический диск, обогащая межзвездную среду металлами и способствуя подпитке газом звездообразования в галактике. Способствовать работе этого механизма, а также дополнительно обогащать межгалактическую среду металлами могут вспышки сверхновых высоко над галактической плоскостью, которые порождаются убегающими или гиперскоростными звездами.

Группа астрономов во главе с Давидом Вессмайером (David Weßmayer) из Инсбрукского университета имени Леопольда и Франца опубликовала результаты анализа архивных спектроскопических исследований сверхгиганта HD 93840, проведенных в 2005 году при помощи спектрографа FEROS, установленного на 2,2-метровом телескопе MPG Европейской Южной обсерватории. Кроме того, ученые анализировали данные наблюдений за звездой зонда ORFEUS-SPAS II, спутника TD-1A, обзора 2MASS и телескопов WISE и Gaia.

До недавнего времени голубой сверхгигант HD 93840, расположенный на средней галактической широте, был интересен лишь как цель для исследований параметров межзвездной среды над плоскостью галактики. Однако затем в его составе обнаружился сильный избыток азота и светило было классифицировано как звезда типа Дзеты Персея, что породило интерес уже к самой звезде.

Сравнение содержания в звезде углерода, кислорода и азота с эволюционными моделями, а также оценка ее кинематических свойств и траектории движения дают следующую картину ее эволюции. Около 12,5–12,7 миллиона ​​лет назад эта звезда входила в тесную двойную систему в рукаве Киля — Стрельца, где за счет массопереноса раскрутила и нарастила массу своему более легкому компаньону, став при этом массивным субкарликом О-типа с гелиевым ядром с предполагаемой массой четыре—пять масс Солнца. Вторичная звезда вначале обогатила внешние слои первичной звезды продуктами CNO-цикла, а затем закончила свою жизнь как сверхновая, благодаря чему первичная звезда приобрела высокую скорость движения и была выброшена из системы.

В текущий момент HD 93840 близка к финалу своей эволюции. В ее оболочке идет ядерное горение водорода, а в ядре — гелия. Она движется со скоростью около 28 километров в секунду в проекции на ось, перпендикулярную плоскости галактики, и скоро взорвется как сверхновая за счет коллапса ядра. Это произойдет на удалении 500–600 парсек от галактической плоскости, что обогатит металлами окологалактическую среду.

Ранее ученые отыскали ближайшую к Земле гиперскоростную звезду, которой оказался маломассивный субкарлик.