Содержание
Когда у массивных звезд в конце жизни заканчивается топливо, они в высшей степени эффектно взрываются сверхновыми. Эти вспышки настолько грандиозны, что могут в одиночку пересветить целую галактику. Большая их часть подпадает под одну из известных категорий — в зависимости от того, как они выглядят и что их вызывает. Иногда, однако, сверхновые не вписываются в имеющиеся шаблоны. Они либо вовсе не взрываются, либо слишком ярки, чересчур медленны и так далее. Это что вроде гадких утят в славном семействе сверхновых, но именно необычность делает их очень ценными для науки. Сегодня мы расскажем о трёх таких «оригиналах».
iPTF14atg
В 2014 году астрономы обнаружили сверхновую в 300 миллионах световых годах от Солнца, и дали ей красивое название iPTF14atg. Она вроде бы относилась к известному классу «Ia», но была какой-то приглушённой, тусклой и «медленной» для него. Менее чем через четыре дня после взрыва с ней произошло нечто очень странное — она испустила ультрафиолетовую вспышку. Никто до этого не видел ничего подобного, но этот всплеск, по всей видимости, может дать ответ на одну давнюю загадку, связанную со сверхновыми.
Дело в том, что учёные до сих пор не знают, что стоит за взрывами этого класса. Согласно одной гипотезе, они случаются, когда сталкиваются два белых карлика. Другая же предполагает, что это происходит, когда белый карлик высасывает материю у звезды-компаньона, обычно тусклой, невзрачной и незаметной. В конечном итоге карлик приобретает массу, достаточную для начала термоядерной реакции, и разлетается на куски.
Узнать точный механизм этих взрывов невероятно трудно, так как они, как понятно, крайне быстротечны и уничтожают за собой все улики. Однако событие 2014 года помогло по-новому взглянуть на них. Учёные задолго до него предполагали, что если у сверхновой есть компаньон, то её обломки должны в какой-то момент врезаться в него. Этого вызовет очень сильный нагрев находящейся поблизости материи, что можно будет зафиксировать в виде ультрафиолетового излучения.
Вспышка 2014 года, как казалось, закрыла этот вопрос — сверхновые типа Ia возникают в двойных системах, а не при столкновениях. Вот только другая группа учёных не согласилась с этими результатами. Рассмотрев данные, имеющиеся о трёх других сверхновых этого типа, они не нашли ультрафиолетовых выбросов. То есть у этих звезд, скорее всего, не было компаньонов. Всё это довольно прилично запутало данный вопрос, однако впоследствии было проведено более масштабное исследование, благодаря которому астрономы определили, что сверхновые типа Ia могут образовываться двумя совершенно разными способами.
Некоторые питаются компаньоном, как, например, iPTF14atg, другие же взрываются в результате столкновения двух звезд. Учёные продолжают исследовать эту проблему, и это вряд ли удивительно, так как она действительно сложна.
SN 2006gy
Эта сверхновая зафиксирована в 2006 году, и она стала самой яркой из всех, что наблюдались астрономами. Она именуется SN 2006gy, и взорвалась в 240 миллионах световых годах от нас с энергией в 100 раз больше, чем у среднестатистической сверхновой. Более того, если следы типичного катаклизма этого рода исчезают примерно через полгода, то у SN 2006gy всё было иначе. Через восемь месяцев после вспышки она была всё ещё ярче, чем обычные сверхновые на пике светимости.
SN 2006gy — необычно яркая сверхновая, вспышка которой наблюдалась 18 сентября 2006 года в галактике NGC 1260. Источник фото: https://ru.wikipedia.org/wiki/SN_2006gy
Учёные установили, что взорвавшаяся звезда была невиданным монстром, с массой в 150 раз больше, чем у Солнца. Столь большие звезды крайне редки в нынешней Вселенной. В Млечном пути с его сотнями миллиардов светил их, наверное, всего около дюжины. Так, однако, было не всегда. Первые звёзды Вселенной все до одной были гигантами, не уступающими в размерах SN 2006gy, и это значит, что её смерть покажет, как погибали эти монстры.
Ранее учёные считали, что они «пропускали» стадию сверхновой и сразу коллапсировали в чёрные дыры. Однако событие 2006 года указывает на то, что они выбрасывали своё вещество в космос, устраивая грандиозные фейерверки, не имеющие себе равных ни по зрелищности, ни по количеству выбрасываемой энергии. Это может означать, что ранние звезды сыграли важнейшую роль в наполнении Вселенной разными химическими элементами, из которых, собственно, состоим и мы сами. Остаётся только поблагодарить их за подобную щедрость.
SN 2005E
Эта сверхновая была замечена в 2005 году на расстоянии 100 миллионов световых лет от нас. Она взорвалась на окраине своей галактики, в районе, где редко образуются новые звезды. SN 2005E была примерно в 100 раз менее яркой, чем типичная сверхновая, и очень быстро исчезла. Однако самое странное в ней было то, что выброшенное ею веществе почти на половину состояло всего из одного химического элемента — кальция. Это в 5-10 раз больше, чем в «выхлопе» обычной сверхновой.
Сегодня считается, что это связано с высасыванием вещества у звезды-компаньона. И если типичные сверхновые забирают водород, SN 2005E питалась гелием из внешнего слоя, скорее всего, другого белого карлика. Когда этот газ взорвался, он образовал огромное количество кальция и некоторые другие элементы, например, титан. Это открытие оказалось в высшей степени важным, так как благодаря ему стало понятно, почему в галактике так много кальция. В той же земной коре он занимает пятое место по процентному содержанию. Учёные долгое время не понимали, с чем это связано, ведь по их подсчётам выходило, что его должно быть вполовину меньше. Проблема оказалась в том, что их модели были основаны на предположении, что химические элементы образуются внутри звезд и в сверхновых, но не учитывали такие сверхновые, как SN 2005E. Просто потому, что их никто не видел до того взрыва. В течение последующих пяти лет астрономы обнаружили еще семь таких же сверхновых. Стало понятно, что это новая подкатегория, которая и несёт ответственность за такое количество кальция во Вселенной.
