Звезда, потерявшая оболочку: история «скромной» сверхновой типа IIb

Звездные взрывы, известные как сверхновые, служат одними из самых впечатляющих и информативных явлений. Они не только озаряют темноту пространства, но и, подобно космическим летописям, раскрывают тайны эволюции звезд, химического обогащения галактик и фундаментальных физических процессов. Среди этих небесных фейерверков особое место занимает сверхновая SN 2022ngb — недавно изученный объект, который оказался необычным и тусклым представителем своего класса. Международная команда астрономов под руководством Цзевэя Чжао из Юньнаньского университета провела тщательный анализ этого взрыва, представив на сервере arXiv данные, которые проливают свет на природу маломассивных и медленно эволюционирующих сверхновых.

SN 2022ngb была впервые зафиксирована системой ATLAS 21 июня 2022 года в спиральной галактике UGC 11380, удаленной от нас примерно на 105 миллионов световых лет. Ее первоначальная звездная величина составила 18.88, что указывало на относительно слабую яркость.

Ранние наблюдения позволили классифицировать этот объект как сверхновую типа IIb — класс, характеризующийся наличием водорода в спектре на ранних стадиях, который затем исчезает, демонстрируя черты, сходные со сверхновыми типа I. Новое исследование, основанное на оптических и ближнеинфракрасных наблюдениях, не только подтвердило эту классификацию, но и раскрыло уникальные свойства SN 202ngb, выделяющие ее среди аналогов.

Кривая блеска сверхновой показала быстрое начальное снижение яркости, что интерпретируется как излучение охлаждения после прорыва ударной волны — характерная черта для сверхновых типа IIb, связанная с наличием тонкой водородной оболочки вокруг звезды-прародителя. При сравнении абсолютной светимости в V-диапазоне с другими известными сверхновыми этого типа, такими как SN 1993J и SN 2011fu, оказалось, что SN 2022ngb значительно тусклее.

Ее пиковая болометрическая светимость составила лишь 776 дуодециллионов эрг/с, что ниже типичных значений для большинства сверхновых IIb. При этом время достижения пика — около 28.5 дней — оказалось несколько больше, чем у стандартных представителей класса, что указывает на медленную эволюцию взрыва.

Моделирование болометрической кривой блеска с использованием аналитических методов позволило оценить ключевые параметры взрыва. Согласно выводам ученых, масса выброшенного вещества SN 2022ngb составляет от 2.8 до 3.3 масс Солнца, а энергия взрыва — около 1.4 сексдециллиона эрг.

Эти значения свидетельствуют о том, что прародитель сверхновой был звездой средней массы с исключительно компактной и маломассивной водородной оболочкой — ее масса оценивается в 0.03–0.08 солнечных масс, а радиус — менее четырех солнечных радиусов. Такая структура типична для звезд, потерявших большую часть своей внешней оболочки в результате взаимодействия в двойной системе, где компаньон перетягивает вещество.

Кроме того, спектроскопический анализ выявил асимметрии в линиях излучения на фазе туманности, что указывает на несферический, возможно, вытянутый или клочковатый характер взрыва. Это добавляет важный штрих к пониманию динамики подобных событий. В целом, исследование подчеркивает, что SN 2022ngb представляет собой редкий пример тусклой и медленно развивающейся сверхновой типа IIb, возникшей в результате взрыва компактной звезды в двойной системе. Эти результаты не только углубляют наши знания о разнообразии сверхновых, но и помогают уточнить модели эволюции маломассивных звезд и их роли в химической истории Вселенной.