Сверхъяркие сверхновые, которые могут быть в десятки раз ярче обычных, долгое время оставались загадкой для науки. Считалось, что они являются результатом гибели очень массивных светил, но длительность их свечения не укладывалась в стандартные модели коллапса ядра. В 2010 году теоретик Дэн Касен из Калифорнийского университета в США предположил, что источником дополнительной энергии может служить магнетар. Когда массивная звезда коллапсирует, ее ядро сжимается в нейтронную звезду, и если первоначальное магнитное поле было сильным, оно усиливается в сотни раз, превращая пульсар в магнетар. Вращение такого объекта разгоняет заряженные частицы, которые сталкиваются с обломками сверхновой и разогревают их, делая взрыв аномально ярким.
Доказательство этой гипотезы получил аспирант Джозеф Фарах из обсерватории Лас-Кумбрес и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Его команда более 200 дней следила за сверхновой SN 2024afav с помощью сети телескопов. Изучая кривую блеска, исследователи заметили необычную картину: после пика яркости ее затухание сопровождалось серией из четырех всплесков, причем промежутки между ними становились все короче. Фарах сравнил это явление со звуком, частота которого нарастает, — «щебетанием».
Для объяснения этого феномена ученые привлекли общую теорию относительности. По их модели, часть вещества, выброшенного при взрыве, упала обратно на магнетар, сформировав аккреционный диск. Из-за несовпадения осей вращения звезды и диска возник эффект прецессии Лензе-Тирринга — вращающийся магнетар увлекает за собой пространство-время, заставляя диск колебаться. Этот «вихляющий» диск периодически закрывает и открывает свет магнетара, действуя как космический маяк.
По мере того как диск приближается к звезде, колебания учащаются, создавая наблюдаемый паттерн. Это первый случай, когда для описания механики сверхновой потребовалось привлечь эффекты общей теории относительности. Расчеты также позволили оценить параметры новорожденной нейтронной звезды: период вращения составил 4,2 миллисекунды, а магнитное поле оказалось в сотни триллионов раз сильнее земного, что является визитной карточкой магнетара.
Соавтор исследования Алекс Филиппенко из Калифорнийского университета в Беркли отметил, что теперь у астрономов есть прямое доказательство образования магнетара в результате коллапса ядра. Тем не менее ученые предостерегают от поспешных выводов, что все сверхъяркие сверхновые питаются именно так: часть из них все еще может объясняться столкновением ударной волны с окружающим газом.
Ранее астрономы разглядели космического ястреба в окружении молодых звезд.
