Астрономы зафиксировали первое в своем роде изображение формы массивной умирающей звезды на самой ранней стадии взрыва. Всего через 26 часов после обнаружения сверхновой SN 2024ggi в апреле 2024 года Европейская южная обсерватория (ESO) направила Очень большой телескоп (VLT) в Чили на это космическое событие. Телескопу удалось зафиксировать взрыв в самые ранние моменты – когда ударная волна только прорывалась через поверхность звезды.
В заявлении ESO астроном из Университета Цинхуа Йи Ян, соавтор исследования отметил:
Геометрия взрыва сверхновой предоставляет фундаментальную информацию о звездной эволюции и физических процессах, приводящих к этим космическим фейерверкам.
Несмотря на культовый статус сверхновых, ученые продолжают спорить о том, как именно массивные звезды (с массой более восьми солнечных) взрываются. Когда у массивной звезды заканчивается топливо, ее ядро коллапсирует, окружающие оболочки падают внутрь, а затем отскакивают обратно в ударной волне, которая распространяется наружу и высвобождает огромное количество энергии при прорыве через поверхность звезды. Именно в этот момент сверхновая становится яркой и наблюдаемой.
Смерть массивных звезд запускается ударной волной отскока от коллапса, которая разрушает звезду. То, как такая ударная волна запускается и распространяется через звезду, остается загадкой уже несколько десятилетий.
На расстоянии всего 22 миллиона световых лет в галактике NGC 3621 сверхновая SN 2024ggi находится относительно близко по астрономическим меркам. До взрыва это был красный сверхгигант с массой от 12 до 15 солнечных и радиусом в 500 раз больше Солнца.
Команде удалось впервые зафиксировать недолговечную форму "прорыва" – до того как взрыв провзаимодействует с окружающим материалом – с помощью техники спектрополяриметрии. Этот метод предоставляет информацию о геометрии взрыва, которую другие типы наблюдений не могут дать.
Речь не идет о детальной фотографии красочного взрыва – сверхновая выглядит как единственная точка, но исследователи смогли реконструировать ее геометрию по поляризации света. Проще говоря, поляризация – свойство световых частиц, которое в определенных случаях позволяет ученым определить форму излучающей свет звезды или сверхновой.
Команда обнаружила, что начальный взрыв имел форму оливки, а когда материал распространялся наружу и сталкивался с веществом вокруг звезды, он сплющивался, но сохранял ту же ось симметрии.
Эти данные указывают на общий физический механизм, который управляет взрывом многих массивных звезд, проявляет четко определенную осевую симметрию и действует в крупных масштабах.
Благодаря этим результатам астрономы теперь могут исключить ряд текущих моделей сверхновых и улучшить другие, приблизившись к пониманию точной природы этих мощных взрывов.