|
Открыли новый тип сверхновых
|
|
|
|
Астрономы обнаружили, что массивная звезда, возможно, взрывается при попытке поглотить свою спутницу - черную дыру, что дает объяснение одному из самых странных звездных взрывов, когда-либо наблюдавшихся.
|
|
|
|
Открытие было сделано группой ученых под руководством Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института (CfA) и Массачусетского технологического института (MIT) в рамках эксперимента "Молодая сверхновая". Результаты опубликованы в Astrophysical Journal.
|
|
|
|
Взрыв, получивший название SN 2023zkd, был впервые обнаружен в июле 2023 года временным центром Цвикки. Новый алгоритм искусственного интеллекта, предназначенный для поиска необычных взрывов в режиме реального времени, впервые обнаружил взрыв, и это раннее предупреждение позволило астрономам немедленно начать последующие наблюдения - важный шаг к получению полной информации о взрыве. К тому времени, когда взрыв закончился, его наблюдали в многочисленные телескопы, как на земле, так и из космоса.
|
|
|
|
Ученые считают, что наиболее вероятной интерпретацией является то, что массивная звезда была зафиксирована на смертельной орбите с черной дырой. По мере потери энергии с орбиты расстояние между ними уменьшалось до тех пор, пока гравитационное напряжение звезды не привело к вспышке сверхновой, которая частично поглотила черную дыру.
|
|
|
|
|
|
|
"Наш анализ показывает, что взрыв был вызван катастрофическим столкновением с черной дырой-компаньоном, и на сегодняшний день это самое убедительное доказательство того, что такие тесные взаимодействия действительно могут взорвать звезду", - сказал Александр Гальяно, ведущий автор исследования и научный сотрудник Института искусственного интеллекта и фундаментальных взаимодействий NSF.
|
|
|
|
"Наша система машинного обучения обнаружила SN 2023zkd за несколько месяцев до его самого необычного поведения, что дало нам достаточно времени для проведения критических наблюдений, необходимых для раскрытия этого необычного взрыва".
|
|
|
|
Альтернативная интерпретация, рассмотренная командой, заключается в том, что черная дыра полностью разорвала звезду на части, прежде чем та смогла взорваться сама по себе. В этом случае черная дыра быстро втянула обломки звезды, и в результате столкновения обломков с окружающим ее газом произошло излучение сверхновой. В обоих случаях остается одна более тяжелая черная дыра.
|
|
|
|
Расположенная примерно в 730 миллионах световых лет от Земли, SN 2023zkd изначально выглядела как типичная сверхновая с единственной вспышкой света. Но когда ученые проследили за ее угасанием в течение нескольких месяцев, произошло нечто неожиданное: она снова засияла. Чтобы понять это необычное поведение, ученые проанализировали архивные данные, которые показали нечто еще более необычное: система медленно светилась в течение более чем четырех лет перед взрывом. Такая длительная активность перед взрывом редко наблюдается у сверхновых.
|
|
|
|
Детальный анализ показал, что свет от взрыва был сформирован материалом, который звезда испустила за годы до своей гибели. Раннее свечение произошло из-за того, что взрывная волна сверхновой попала в газ низкой плотности. Второй, запоздалый пик был вызван более медленным, но продолжительным столкновением с плотным дискообразным облаком. Эта структура и неустойчивое поведение звезды перед взрывом позволяют предположить, что умирающая звезда находилась под сильным гравитационным напряжением, вероятно, от находящегося поблизости компактного спутника, такого как черная дыра.
|
|
|
|
"2023zkd демонстрирует одни из самых ярких признаков того, что массивная звезда взаимодействовала со своим спутником за годы до взрыва, которые мы когда-либо видели", - сказал В. Эшли Виллар, доцент астрономии CfA на факультете искусств и наук Гарварда и соавтор исследования. "Мы думаем, что это может быть частью целого класса скрытых взрывов, которые искусственный интеллект поможет нам обнаружить".
|
|
|
|
"Это открытие показывает, насколько важно изучать, как массивные звезды взаимодействуют со спутниками по мере того, как они приближаются к концу своей жизни", - сказал Гальяно. "Мы уже некоторое время знаем, что большинство массивных звезд находятся в двойных системах, но застать одну из них в процессе обмена массой незадолго до взрыва невероятно редко".
|
|
|
|
Поскольку обсерватория имени Веры К. Рубин недавно представила свои первые снимки и готовится каждые несколько ночей проводить съемку всего неба, это открытие дает представление о том, что нас ждет в будущем. Новые мощные обсерватории в сочетании с системами искусственного интеллекта в режиме реального времени вскоре позволят астрономам обнаружить гораздо больше редких и сложных взрывов и начать составлять карты того, как массивные звезды живут и умирают в двойных системах.
|
|
|
|
Эксперимент "Молодая сверхновая" продолжит работу в дополнение к эксперименту Rubin, используя телескопы Pan-STARRS1 и Pan-STARRS2 для выявления сверхновых вскоре после взрыва. Этот подход предлагает экономически эффективный способ изучения динамичной близлежащей Вселенной.
|
|
|
|
"Сейчас мы вступаем в эпоху, когда мы можем автоматически отслеживать эти редкие события по мере их возникновения, а не только постфактум", - сказал Гальяно. "Это означает, что мы наконец-то можем начать связывать воедино факты о том, как звезда живет и как она умирает, и это невероятно захватывающе".
|
|
|
|
Источник
|
