Астрономы запечатлели взрыв звезды на ранних стадиях
Астрономы впервые стали свидетелями самого первого, драматического момента гибели звезды. Благодаря беспрецедентной скорости наблюдений и уникальному инструменту Очень Большого Телескопа в Чили (VLT), ученые смогли запечатлеть, как взрыв сверхновой разрывает звезду изнутри, прежде чем он скрылся бы за разогретыми обломками. Это открытие проливает свет на один из самых загадочных и мощных процессов в космосе — последний вздох массивной звезды.
Быстрые наблюдения с помощью Очень Большого Телескопа Европейской Южной Обсерватории позволили зафиксировать взрывную смерть звезды в тот самый момент, когда взрыв прорывал ее поверхность. Впервые астрономы раскрыли форму взрыва на самой ранней, мимолетной стадии. Эта короткая начальная фаза, которая не была бы заметна уже в скором времени, помогает ответить на целый ряд вопросов о том, как массивные звезды превращаются в сверхновые.
Когда взрыв сверхновой SN 2024ggi был впервые зафиксирован 10 апреля 2024 года, ведущий автор исследования И Ян, доцент Университета Цинхуа, понял, что действовать нужно без промедления. Всего через двенадцать часов он отправил заявку на наблюдение, и уже спустя 26 часов после первоначального обнаружения телескоп в Чили был направлен на цель. Сверхновая находилась в галактике NGC 3621, «всего» в 22 миллионах световых лет от нас, что по астрономическим меркам считается близким расстоянием. Международная группа ученых осознавала, что у них есть редчайший шанс расшифровать форму взрыва почти сразу после его возникновения.
Первые наблюдения запечатлели фазу, во время которой вещество, ускоренное взрывом вблизи центра звезды, пронзило ее поверхность. В течение нескольких часов можно было одновременно наблюдать как геометрию самой звезды, так и геометрию взрыва.
Это стало возможным благодаря методу спектрополяриметрии, который предоставляет информацию о геометрии объекта, недоступную для других типов наблюдений. Хотя взрывающаяся звезда выглядит как одна точка, поляризация ее света несет скрытые подсказки о ее форме. Единственным оборудованием в южном полушарии, способным провести такие измерения, является прибор FORS2, установленный на Очень Большом Телескопе.
С его помощью астрономы обнаружили, что первоначальный выброс вещества имел вытянутую, оливкообразную форму. По мере распространения взрыва и его столкновения с веществом вокруг звезды, эта форма выровнялась, однако ось симметрии выброса осталась прежней.
Эти результаты указывают на общий физический механизм, лежащий в основе взрыва многих массивных звезд, который обладает четко выраженной осевой симметрией. Предшественником сверхновой был красный сверхгигант массой в 12–15 раз больше солнечной и радиусом в 500 раз превышающим радиус Солнца, что делает его классическим примером гибели массивной звезды.
Благодаря этим данным астрономы теперь могут исключить некоторые из существующих теоретических моделей сверхновых и добавить новую информацию для улучшения других. Открытие не только меняет наше понимание звездных взрывов, но и демонстрирует, чего можно достичь, когда наука действует быстро и решительно. Оно служит убедительным напоминанием о том, что любопытство, сотрудничество и оперативные действия способны открыть глубокие познания в области физики, формирующей нашу Вселенную.