Новые наблюдения за сверхновой, взрывными кончиной массивной звезды, рисуют непохожую ни на что картину ее самых ранних моментов. Картинка, захваченная в апреле 2024 года, напоминает оливу, а не идеально симметричную сферу, бросая вызов нашим представлениям о том, как разворачиваются эти космические взрывы. Это открытие, изложенное в Science Advances, дает важные сведения об механизмах сверхновых и конечных стадиях эволюции массивных звезд.
На протяжении десятилетий астрономы предполагали, что когда звезда, масса которой в восемь раз превышает массу нашего Солнца, исчерпывает свое топливо, гравитация подавляет внутреннее давление, приводя к катастрофическому коллапсу ядра. Эта имплозия вызывает ударную волну, которая рассекает внешние слои звезды, высвобождая немыслимые объемы энергии и света, которые мы наблюдаем как сверхновую.
Однако точный механизм запуска этой ударной волны оставался неуловимым. Астрономы предполагают, что призрачные субтомные частицы под названием нейтрино, активированные глубоко внутри коллапсирующего ядра, играют ключевую роль. Как и кипящая вода образует хаотические пузыри, эти нейтрино могут неравномерно нагревать падающий материал звезды, что может привести к изначально асимметричному взрыву – теория, подтверждаемая недавним наблюдением в форме «оливы».
Прорывные наблюдения были сделаны благодаря стремительной международной команде реагирования на обнаружение сверхновой в апреле 2024 года. В течение нескольких часов астрономы Европейской южной обсерватории использовали Очень Большое Телескопическое Зрение в Чили для захвата света от молодой сверхновой с помощью техники, называемой спектрополяриметрия. Эта техника анализирует поляризацию (ориентацию) света, чтобы воссоздать первоначальную форму взрыва.
В результате полученное изображение показало вытянутую форму вместо однородного расширения – подобно оливе до того, как ее размешать. «Первые частицы света и материи не вылетают сферически от поверхности звезды», — объясняет соавтор исследования Ий Ян, астроном из Пекинского университета Цинхуа. «Эта присущая ей асимметричная форма говорит нам многое о том, как она была захвачена глубоко внутри звезды».
Хотя это отдельное наблюдение не может полностью объяснить запуски сверхновых, оно существенно сужает круг возможностей и находит убедительное подтверждение для модели взрыва, вызванного нейтрино. Астрофизик Адам Бурроуз из Принстонского университета, не участвовавший в исследовании, подчеркивает: «Современная теория взрывов сверхновых, судя по этим данным, подтверждается в общих чертах».
Будущие обсерватории, обещая еще более детальные наблюдения за сверхновыми, позволят внести дальнейшие уточнения в наше понимание. Эти сведения будут продолжать проливать свет на тайны смерти звезд и их решающую роль в обогащении космоса тяжелыми элементами.
