Космос

Умирающая звезда оказалась похожа на матрешку

Астрономы впервые увидели звезду, сбросившую почти все свои оболочки перед взрывом. Уникальная сверхновая SN2021yfj стала прямым окном в сердце гиганта, позволив ученым заглянуть туда, о чем раньше можно было лишь догадываться.
Автор Наука Mail
Сверхновая SN2021yfj взрыв звезды без оболочек, обнажающий внутренние слои
Художественное представление сверхновой SN2021yfj: умирающая звезда сбросила внешние оболочки и взорвалась, обнажив внутренние слои, богатые кремнием, серой и аргономИсточник: W.M. Keck Observatory

В журнале Nature опубликовано исследование астрономов Северо-Западного университета, которые описали первый в своем роде взрыв звезды, почти полностью лишившейся внешних оболочек. Этот объект получил название SN2021yfj и стал ключом к пониманию того, что скрывается в глубинах массивных светил.

Обычно сверхновые показывают следы легких элементов — водорода и гелия. Но спектр SN2021yfj оказался совершенно иным. В нем преобладали кремний, сера и аргон — элементы, которые формируются в более глубоких слоях звезд. Это значит, что до взрыва гигант потерял верхние оболочки, оставив голым свое ядро.

Взгляд в «луковицу» звезды

Ученые давно сравнивают строение массивных звезд с луком: слои легких элементов находятся снаружи, а тяжелые — ближе к ядру. В обычных условиях наблюдать внутренние уровни невозможно. Но SN2021yfj фактически позволила заглянуть в этот «луковый разрез».

По словам Стива Шульце, ведущего автора работы, они впервые увидели звезду, которая «практически полностью обнажилась» перед гибелью. А его коллега Адам Миллер добавил, что событие не похоже ни на одно известное ранее и вынуждает пересмотреть существующие теории эволюции звезд.

Как происходил взрыв

SN2021yfj была обнаружена в сентябре 2021 года при помощи обзора неба Zwicky Transient Facility в 2,2 млрд световых лет от Земли. Первые спектры получить не удалось из-за плохих условий наблюдений, но затем коллеги из Калифорнийского университета в Беркли смогли использовать обсерваторию Кека на Гавайях.

Сверхновая SN2021yfj взрыв звезды, раскрывающий внутренние слои как матрешка
Взрыв умирающей звезды, сбрасывающей оболочки как матрешка. Каждая оболочка выбрасывается в пространство с огромной энергией, обнажая все более глубокие слои до яркого ядраИсточник: Unsplash

Спектр показал: внешние слои с водородом и гелием исчезли задолго до катастрофы. Звезда выбросила столько вещества, что ученые заподозрили необычайно бурный процесс — либо взаимодействие с компаньоном, либо мощное извержение перед взрывом.

Результаты исследования подтвердили, что массивные звезды действительно могут сбрасывать гораздо больше материала, чем считалось. И хотя точная причина явления остается загадкой, SN2021yfj стала первым прямым доказательством существования «оголенных» ядер, состоящих из кремния и серы.

Астрофизики считают, что такие события редки и потому особенно ценны. Каждый новый пример подобной сверхновой способен не только уточнить модели звездной эволюции, но и пролить свет на то, как Вселенная обогащается тяжелыми элементами, необходимыми для жизни.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, как с небосклона вдруг пропала одна из звезд, и ученые нашли причину этого.