Откритата най-екстремна свръхнова в космоса - звездната експлозия е по-ярка и енергична от която и да е друга
Звездният взрив е по-ярък и енергичен от който и да е наблюдаван по-рано
Космическа мега-експлозия: Астрономите откриха най-ярката и енергична свръхнова в целия космос. Техният радиационен компонент сам е пет пъти по-висок от общата експлозивна енергия на нормалните свръхнови, както изследователите съобщават в специализираното списание "Астрономия на природата". Те подозират, че тази екстремна експлозия е причинена от сблъсъка на ударната вълна с предварително изхвърлени газови обвивки - и от изключително масивни звезди-предшественици.
Когато масивните звезди достигнат края на жизнения си цикъл, те експлодират като свръхнова. Първо изхвърлят външните си газови обвивки, след това сърцевината им се срутва. В редки случаи, наблюдавани само няколко пъти преди това, се появява супер светеща супернова, известна още като хипернова. Те могат да блестят по-ярко от звездите на цяла галактика, взети заедно. Засега обаче астрономите могат само да гадаят как възникват тези екстремни събития.
Повече енергия от всякога виждана преди
Сега астрономите около Мат Никъл от университета в Бирмингам отново са наблюдавали такава мега-експлозия. Яркият източник на радиация SN2016aps е открит за първи път през февруари 2016 г. от телескопа PanSTARRS. С помощта на други земни телескопи и космическия телескоп Хъбъл изследователите оттогава успяват да следят спектралното развитие на този източник на светлина повече от две години и да идентифицират своята домашна галактика.
Резултатът: Спектърът и временното развитие на това събитие се съгласуват с тези на супер ярка супернова. Но яркостта и повече от пет пъти по 10 51 ерга енергия, отделяна като радиация, надминават многократно всички известни хипернови. „При типична свръхнова по-малко от един процент от общата енергия се отделя като радиация“, обяснява Никол. "Но в SN2016aps радиацията сама по себе си е пет пъти по-силна от енергията на експлозията на свръхнова с нормален размер."
Това прави SN2016aps далеч най-ярката супернова, която някога е била наблюдавана, според астрономите.
Удивително ниска маса галактика домакин
Странното обаче е, че изображенията от телескопа Хъбъл показват, че тази звездна експлозия е станала далеч от центъра на далечна галактика, която е едва по-ярка от Малкия Магеланов облак. С около 100 милиона слънчеви маси, тя също е значително по-малко масивна от тази галактика джудже. Това е доста необичайно за свръхновите с тази яркост.
„Въпреки че всяка вечер се откриват много свръхнови, повечето от тях са в масивни галактики“, обяснява съавторът Питър Бланшард от Северозападния университет. „Тази звездна експлозия се открояваше, защото изглеждаше в средата на нищото. Не можахме да видим галактиката-домакин, докато светлината на свръхновата не отслабне. ”Изображенията разкриха, че експлозията е станала в звездообразуващ регион на тази галактика.
Сблъсък с изхвърлена газова обвивка?
Но какво предизвика този екстремен взрив? Според изчисленията на астрономите в тази свръхнова трябва да е избухнала звездна материя от 50 до 100 слънчеви маси - и това дава индикация за възможния механизъм. „Преди да свършат, звездите с изключително високи маси претърпяват силни пулсации, по време на които изхвърлят гигантски газови обвивки“, обяснява Никол.
Когато остатъкът от звездата - например син свръхгигант - избухне, външната бушуваща ударна вълна на експлозията може да настигне тези газови обвивки. „Този сблъсък след това освобождава огромно количество енергия“, обяснява Никол. Астрономите подозират, че този процес, известен като нестабилност на двойки, съществува повече от 50 години, но досега няма данни от наблюдения. „Вярваме, че тази свръхнова би могла да бъде най-убедителният кандидат за този процес до момента - и най-масивният“, каза изследователят.
Откъде идва водородът?
Но има и нещо друго, което е необичайно. В допълнение към извънредно голямото освобождаване на енергия, астрономите също наблюдават спектралните сигнатури на водорода в Supernova SN2016aps. „Но такава масивна родителска звезда трябваше да загуби целия си водород в звездни ветрове много преди да започне да пулсира“, казва Никол.
Едно от възможните обяснения би било, че малко преди експлозията две звезди-предшественици, всяка с "само" около 60 слънчеви маси, се сливат. „Тези звезди биха могли да задържат водорода си малко по-дълго, докато общата им маса все още е достатъчно голяма, за да предизвика нестабилност на двойката“, обяснява Никол. Ако това се потвърди, тогава SN2016aps ще бъде още по-рядко космическо събитие: така наречената нестабилност на пулсиращите двойки (PPI).
Може да има повече
„Подробните симулации трябва сега да потвърдят дали SN2016aps е такава PPI свръхнова или дори дори по-малко вероятният случай на взаимодействаща двойка нестабилност свръхнова“, обясняват астрономите. Във всеки случай това събитие демонстрира съществуването на звездни експлозии с изключително висока енергия в далечната Вселена и това отваря нови възможности за изследване на тези екстремни събития.
„Сега, когато знаем, че има такива високоенергийни експлозии, скоро ще можем да наблюдаваме такива събития по-отблизо с новия космически телескоп„ Джеймс Уеб “на НАСА и да търсим още такива експлозии в далечната Вселена“, обяснява съавторът Едо Бергер от Харвардския университет . Изстрелването на този космически телескоп е планирано за 2021 година. (Природна астрономия, 2020; doi: 10.1038/s41550-020-1066-7)