Даже у звёзд бывает икота: Астрономы впервые подтвердили это явление перед взрывом сверхновой

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Звёзды, знаете ли, бывают всякие-разные. Есть огромные, горячие, а есть и поменьше, попрохладнее. Многие из этих гигантов сейчас уже в преклонном возрасте и готовятся к своей грандиозной развязке — взрыву сверхновой. Наблюдать начало этого процесса, конечно, то ещё приключение, ведь мы никогда не знаем наверняка, когда именно рванёт. А вот было бы здорово как-то сузить диапазон дат, правда? Вот астрономы и ищут разные признаки, а одна из таких теорий — «икота». Оказывается, массивные звёзды перед смертью могут «икать», когда их ядро резко сжимается и расширяется. Это явление зовут «пульсационной парной нестабильностью», и, представьте, учёным наконец-то удалось поймать момент, когда у звезды и правда началась эта самая икота!

Итак, что же это за «икота» такая?

Сверхновая — это, по сути, конец жизни массивной звезды. Событие это очень мощное, энергии выделяется — мама не горюй! Тут есть два типа: I тип случается в двойных звёздных системах, а II тип — когда у звезды заканчивается её жизненный путь. Если звезда больше нашего Солнца раз эдак в 8, то её ядерное топливо начинает иссякать, и давление от термоядерной реакции пропадает. Ядро начинает схлопываться под действием гравитации, и получается мощнейший взрыв, который разбрасывает внешние слои звезды во все стороны.

Икающая звезда, иллюстрация
Икающая звезда, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Этот процесс, кстати, очень важен для жизни. А знаете почему? Потому что именно внутри этих звёзд образуются все тяжёлые элементы, нужные для жизни. И именно взрыв сверхновой разносит эти элементы по всей Вселенной. А что остается после взрыва, зависит от размера звезды-прародителя — это может быть нейтронная звезда или даже чёрная дыра.

Долгожданное «ик»!

Но прежде чем звезда взрывается, есть, как мы уже говорили, ещё одна интересная фаза. В это время звезда начинает «икать», так сказать. И до недавнего времени это была лишь теория. Ведь такие события случаются очень редко, даже реже, чем сами сверхновые. И происходят они только со звёздами-гигантами, чья масса в 60-150 раз больше массы нашего Солнца.

Изображения NGC 2981, галактики-хозяина SN 2020acct. Слева: сложенные изображения HST (диапазоны F555W и F814W). На врезном изображении 3'' × 3'' увеличено местное окружение, красным перекрестием отмечено местоположение SN 2020acct. Справа: Изображения SN 2020acct в первом (вверху) и втором (внизу) пиках в r-диапазоне PS1, использованные для астрометрических измерений.
Изображения NGC 2981, галактики-хозяина SN 2020acct. Слева: сложенные изображения HST (диапазоны F555W и F814W). На врезном изображении 3'' x 3'' увеличено местное окружение, красным перекрестием отмечено местоположение SN 2020acct. Справа: Изображения SN 2020acct в первом (вверху) и втором (внизу) пиках в r-диапазоне PS1, использованные для астрометрических измерений.
Автор: C. R. Angus et al 2024 ApJL 977 L41 Источник: iopscience.iop.org

Команда учёных опубликовала детали своих наблюдений в Astrophysical Journal, где они подробно описали процесс этой самой «пульсационной парной нестабильности» (ППН). У таких огромных звёзд ядро нагревается до безумных температур, а потом начинает резко сжиматься и расширяться. Это может происходить в последние несколько лет или даже дней перед взрывом, точные сроки пока не ясны. Каждый раз, когда ядро пульсирует, выбрасывается оболочка материала, и звезда начинает медленно терять массу. А иногда эти оболочки сталкиваются друг с другом, создавая всплески энергии, которые мы и видим как ту самую «икоту».

Моделирование PPI SN 2020acct в сравнении с его болометрической кривой блеска. Из 72 M⊙ He ядра (что соответствует массе в начале PPI 52,9 M⊙), первый пик является результатом столкновения оболочек, созданных тремя быстрыми последовательными пульсациями, в то время как второй пик создается слабым финальным импульсом, который вызывает окончательный коллапс ядра в 47,5 M⊙ черную дыру. Слабый модельный пик перед первым наблюдаемым пиком возникает в результате столкновения близко расположенных импульсов 2 и 3, и его реальное присутствие не определено.
Моделирование PPI SN 2020acct в сравнении с его болометрической кривой блеска. Из 72 M⊙ He ядра (что соответствует массе в начале PPI 52,9 M⊙), первый пик является результатом столкновения оболочек, созданных тремя быстрыми последовательными пульсациями, в то время как второй пик создается слабым финальным импульсом, который вызывает окончательный коллапс ядра в 47,5 M⊙ черную дыру. Слабый модельный пик перед первым наблюдаемым пиком возникает в результате столкновения близко расположенных импульсов 2 и 3, и его реальное присутствие не определено.
Автор: C. R. Angus et al 2024 ApJL 977 L41 Источник: iopscience.iop.org
Как же её поймали?

Ну, во-первых, событие редкое, а во-вторых, «икота» сама по себе довольно слабая, поэтому её и сложно было засечь. Но вот в декабре 2020 года команда засекла сверхновую (SN2020acct) в галактике NGC2981. Как и ожидалось, свет от неё начал тускнеть. А через пару месяцев — бац! — из той же области галактики снова появился свет! Это очень странно, потому что сверхновые типа II обычно не повторяются.

Распределения параметров MOSFiT для моделирования взаимодействия CSM с первым пиком SN 2020acct при фиксированном s = 0. Мы отмечаем минимальное изменение качества подгонки при установке s = 2 или оставлении его в качестве свободного параметра.
Распределения параметров MOSFiT для моделирования взаимодействия CSM с первым пиком SN 2020acct при фиксированном s = 0. Мы отмечаем минимальное изменение качества подгонки при установке s = 2 или оставлении его в качестве свободного параметра.
Автор: C. R. Angus et al 2024 ApJL 977 L41 Источник: iopscience.iop.org

И вот тут-то самое интересное. Оказывается, то, что они приняли за сверхновую, было светом, возникшим от столкновения медленно движущихся оболочек вещества рядом со звездой. То есть это ещё не взрыв. А вот второй всплеск света как раз и был сверхновой. Получается, первый всплеск — это и была первая зафиксированная «икота» звезды!

Представляете, какое открытие? Теперь у нас есть не только теория, но и реальное доказательство того, что даже у звёзд бывает своя «икота» перед тем, как они эффектно покидают нашу Вселенную. Вот такие космические дела!

1 комментарий

P
Очень интересно)) благодарю за статью))

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Паук-баллиста: единственный хищник, чью ловушку запускает сама жертва

Высокоскоростная камера с частотой съемки 10 000 кадров/с фиксирует пиковое ускорение 1367 м/с² и отрыв объекта от опорной поверхности за 42 мс. Начальная вертикальная скорость подъема составляет...

Почему соленый огурец светится от электричества: физика и химия процесса

Опыт со светящимся соленым огурцом известен в университетской и школьной среде уже несколько десятилетий. Суть эксперимента предельно простая: в обычный соленый огурец с двух противоположных сторон...

Невидимая пыльца: как растения «обманывают» пчёл, чтобы те опыляли чаще

Электрометр фиксирует на теле рабочей пчелы в полете потенциал от +25 мВ до +400 В при относительной влажности воздуха ниже 40%. Положительный заряд накапливается из-за трения хитинового покрова о...

Четырёхмесячная птица пролетела 13 391 км без посадки: как она выдержала 11 суток над океаном?

В октябре 2022 года молодого малого веретенника с меткой B6 отследили на пути из Аляски в Тасманию. Птица провела в воздухе около 11 суток, не садилась и пересекла Тихий океан. В научной работе,...

Aiwa NSX-999MkII: один из самых мощных музыкальных центров середины 90-х — он выдавал 150 Вт на колонку

Бывшие владельцы отзываются об этом музыкальном центре как о «классной технике» и «легенде 90-х», а те, для кого он остался несбывшейся мечтой детства или юности, штудируют сайты объявлений....

В чем смысл бороды? Парадокс эволюции, который Дарвин объяснил неправильно

В процессе развития человек разумный потерял почти весь густой волосяной покров на теле. Ученые связывают это с необходимостью охлаждать организм через потоотделение во время длительного бега по...