XXI век стал эпохой революционных открытий в области сверхновых, благодаря автоматизированным обзорам неба и многоволновой астрономии. Обнаружены сверхяркие сверхновые, выделяющие энергию в 100 раз больше обычных, и сверхновые нового типа, бросающие вызов классическим моделям звёздной эволюции.
SN 2006gy — рекордсмен начала века. Открытая в галактике NGC 1260 на расстоянии 240 млн световых лет, эта сверхновая Ia выделила энергию ~10⁴⁴ эрг — в 100 раз больше типичной сверхновой. Её яркость превышала яркость всей галактики в течение нескольких месяцев. Предполагается, что источником стала звезда массой >100 M⊙ через парно-нестабильностную сверхновую.
Hypernova и длинные гамма-всплески. GRB 030329/SN 2003dh и GRB 060218/SN 2006aj установили связь между коллапсом массивных звёзд и гамма-всплесками. Эти «гипернова» высвобождают ~10⁵² эрг в виде релятивистских джетов, формируя чёрные дыры вместо нейтронных звёзд.
Сверхяркие сверхновые (SLSN). Класс, выделенный в 2010-х годах, включает объекты ярче -21ᵐ в максимуме блеска:
- SLSN-I (водородо-бедные): SN 2005ap, SN 2007bi с энергией ~10⁴⁴ эрг
- SLSN-II (водородо-богатые): SN 2006tf, SN 2008fz с мощными звёздными ветрами
- SLSN-R (медленные): SN 2007bi со временем затухания >1000 дней
SN 2016aps — абсолютный рекордсмен. Обнаруженная в 2016 году сверхновая достигла абсолютной величины -22,5ᵐ, излучив энергию 3×10⁴⁴ эрг. Спектроскопия указывает на прародителя массой ~200 M⊙, потерявшего внешние слои перед взрывом. Механизм — столкновение выброшенной оболочки с околозвёздным веществом.
Килонова и сверхновая с коллапсом. GW170817/AT2017gfo — первая килонова, зарегистрированная одновременно в гравитационных волнах и электромагнитном излучении. Слияние нейтронных звёзд произвело r-процесс элементы массой ~0,1 M⊙, включая золото и платину.
SN 2018cow — «корова». Эта быстрая голубая оптическая транзиента (FBOT) достигла пика за 3 дня и показала необычный спектр с узкими линиями. Предполагается рождение чёрной дыры или магнетара внутри массивной звезды с активной аккрецией.
Неудачные сверхновые. Проект ATLAS обнаружил ~20 кандидатов в звёзды, исчезнувшие без ярких взрывов. N6946-BH1 массой ~25 M⊙ показала слабую вспышку и «провалилась» в чёрную дыру. Такие события могут составлять 20-30% смертей массивных звёзд.
Экстремальные сверхновые Ia. SN 2003fg достигла -19,9ᵐ — на 2 величины ярче стандартных Ia. Модели указывают на «супер-Чандрасекара» белый карлик массой ~2,1 M⊙, взорвавшийся при быстром вращении или в магнитном поле.
Парно-нестабильностные сверхновые. Звёзды 140-260 M⊙ могут полностью разрушаться через термоядерный взрыв. SN 2007bi и iPTF13ajg — кандидаты в такие события с энергией ~10⁴⁴ эрг и отсутствием компактного остатка.
Сверхновые в карликовых галактиках. DES14X3taz в галактике массой ~10⁹ M⊙ показала, что сверхяркие сверхновые предпочитают металло-бедные среды. Это указывает на связь с Population III звёздами или магнетарную модель энергетики.
Будущие проекты. Обзор LSST (начало 2025) будет обнаруживать ~10⁶ сверхновых в год, включая события на z > 3. Космический телескоп Roman обеспечит инфракрасную спектроскопию далёких сверхновых для космологии тёмной энергии.
Многомессенджерные перспективы. Детекторы гравитационных волн нового поколения смогут регистрировать коллапс ядер на расстояниях до 100 Мпк. Нейтринные телескопы следующего поколения обнаружат сигналы за 10 часов до оптической вспышки.
Сверхновые XXI века расширили понимание смерти звёзд от простой дихотомии «нейтронная звезда или чёрная дыра» к богатому спектру экстремальных явлений, ключевых для космической химической эволюции и формирования структуры Вселенной.