Астрофизики наблюдали сверхновую, в которой массивная звезда потеряла внешние слои еще до взрыва. SN 2021yfj взорвалась тяжелыми элементами из глубоких недр — это подтверждает слоистую структуру звездных гигантов.
Международная группа астрофизиков опубликовала в Nature результаты наблюдений за взрывом сверхновой SN 2021yfj, расположенной в 2,2 млрд световых лет от Земли.
При типичных взрывах массивных звезд астрономы регистрируют сильные сигналы легких элементов — водорода и гелия, находившихся на поверхности. Однако спектр SN 2021yfj отличался необычным химическим составом: в нем обнаружили следы тяжелых элементов — кремния, серы и аргона, которые образуются в глубоких слоях звездных недр.
«Мы впервые увидели звезду, практически полностью обнаженную. Это показывает нам, как устроены звезды, и доказывает, что они могут потерять много вещества перед взрывом», — заявил соавтор исследования Стив Шульце из Северо-Западного университета в США.
Оригинальная цитата: «This is the first time we have seen a star that was essentially stripped to the bone. It shows us how stars are structured and proves that stars can lose a lot of material before they explode.»
Наблюдения впервые подтвердили давнее предположение о слоистой структуре массивных звезд, напоминающей луковицу: внешние оболочки состоят из легких элементов, а ближе к центру вещества становятся тяжелее, вплоть до железного ядра.
SN 2021yfj впервые заметил в сентябре 2021 года телескоп Zwicky Transient Facility, а спектры излучения получили с помощью обсерватории Кека на Гавайях. Анализ показал доминирование кремния, серы и аргона вместо типичных для сверхновых гелия, углерода и кислорода.
Такие тяжелые элементы формируются только в процессе ядерного синтеза в недрах массивных звезд на последних стадиях их жизни. Исследователи считают, что звезда-прародитель SN 2021yfj перед взрывом потеряла большую часть вещества, накопленного за время существования. Поэтому в спектре вспышки доминировали тяжелые элементы, образовавшиеся незадолго до взрыва.
Чтобы настолько обнажить сердцевину звезды, с ней должно было произойти нечто чрезвычайное. Точная причина пока остается загадкой. Ученые рассматривают несколько сценариев: взаимодействие с компаньоном, мощное извержение перед коллапсом или необычно сильные звездные ветры.
Наиболее вероятным объяснением команда считает множественные эпизоды «парной нестабильности». В этом процессе ядро звезды сжимается под действием гравитации, становится горячее и плотнее. Экстремальные условия повторно запускают ядерный синтез с такой силой, что происходят мощные выбросы энергии, сбрасывающие внешние слои.
Анализ необычного взрыва важен для понимания эволюции массивных звезд: астрономы фактически получили возможность заглянуть в их глубины за мгновения до гибели.
Читать далее:
Посмотрите, как сотни сомов взбираются вверх по водопаду
Самая далекая звезда — не то, чем кажется, считают астрономы
Анализ ДНК из братской могилы раскрыл причины гибели солдат Наполеона
Иллюстрация на обложке: W.M. Keck Observatory/Adam Makarenko
