Обнаружена неправильная сверхновая — до взрыва она сбросила вещество массой в одну солнечную

В мае 2023 года японский астроном-любитель Коити Итагаки (Kōichi Itagaki) обнаружил сверхновую, которая родилась всего за пару часов до этого. Столь раннее обнаружение объекта позволило астрономам проследить за первыми часами и сутками эволюции взорвавшейся звезды, и это оказалось бесценным — сверхновая повела себя совсем не так, как это предписывала стандартная теория эволюции звёзд.

Источник изображения: Melissa Weiss/CfA

Сверхновая SN 2023ixf находится сравнительно недалеко от нас — на удалении 20 млн световых лет в галактике Вертушка (Pinwheel) в созвездии Большая Медведица. Это делает её удобным объектом для наблюдения, и сообщение о её появлении сразу же запустило процесс наблюдения во всех доступных диапазонах от оптического до микроволнового. Учёным редко выпадает такая удача — следить за процессами в сверхновой почти с самого их начала. Сверхновая SN 2023ixf такую возможность предоставила.

По всем признакам SN 2023ixf относится к сверхновым II типа или к сверхновым с коллапсирующим ядром. Такие сверхновые служат основным источником вещества во Вселенной, а также могут образовывать нейтронные звёзды и чёрные дыры. Масса звёзд до взрыва должна быть не меньше 8 и не более 50 солнечных масс. Перед взрывом ядро звезды под своим весом сжимается и происходит взрыв. Когда через несколько часов после этого ударная волна от взрыва достигает внешнего края оболочки звезды, возникает мощнейшая вспышка в видимом и других диапазонах, но в случае SN 2023ixf вспышка возникла с существенной задержкой.

Как показало дополнительное исследование, ударная волна от взорвавшегося ядра сверхновой встретила неожиданное сопротивление в виде массы вещества на своём пути. Анализ излучения звезды в целом спектре диапазонов позволил реконструировать последовательность событий. Оказалось, что красный гигант ещё за год до своего превращения в сверхновую сбросил с себя вещество в объёме одной солнечной массы. Именно это вещество затормозило прохождение фронта ударной волны от коллапсирующего ядра.

Изображение сверхновой через месяц после взрыва. Источник изображения: S. Gomez/STScI

Подобной потери массы звездой перед её превращением в сверхновую астрономы ещё не наблюдали, поэтому поведение SN 2023ixf стало для них сюрпризом. Также стало очевидно, что в наших знаниях об эволюции звёзд, образующих сверхновые II типа, имеются пробелы. Дальнейшее наблюдение за SN 2023ixf и поиск похожих событий дадут земной науке пищу для лучшего понимания таких явлений.