Астрономія
Астрономія

Знайдений у даних «Габбла» жовтий надгігант втратив свій матеріал перед вибухом

За допомогою даних «Габбла» дослідники відшукали джерело наднової SN 2019yvr. Телескоп зафіксував зірку за 2,6 роки до вибуху, яка виявилася жовтим надгігантом. Астрономи змогли визначити її світність, температуру та радіус, а також виявити, що вона втратила свою зовнішню оболонку перед вибухом. Відповідна стаття надрукована у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Kavli IPMU / Aya Tsuboi

Kavli IPMU / Aya Tsuboi

Від чого залежить тип наднової?

Наднові, що виникають внаслідок гравітаційного колапсу ядра, стаються, коли зірка масою більше восьми сонячних мас вичерпує запаси свого палива. Тип наднової залежить від кінцевої маси водню (або гелію) в зовнішніх оболонках зірок, що вибухають. Існує цілий рід механізмів, що можуть виснажувати масу зовнішньої оболонки світил: зоряний вітер, викиди, взаємодія із іншою зіркою в подвійній системі. Передбачається, що зірки з більшими початковими масами або металічністю мають більше шансів бути позбавленими зовнішніх оболонок в момент колапсу ядра через їхній сильний зоряний вітер. Однак у надзвичайно великих зірок, які можуть ефективно виснажувати свої оболонки, ядра більш компактні, що може перешкоджати спалаху наднової. Такі зірки утворюють чорну діру без перехідних процесів. До того ж, для великої частки наднових, що походять від зірок із виснаженою оболонкою (тобто відноситься до типів Ib та Ic), джерелом слугують зірки з початковими масами менше 30 сонячних мас.

У чому особливість SN 2019yvr?

Наднова SN 2019yvr спалахнула у галактиці NGC 4666 в сузір’ї Діва на відстані більше 46 мільйонів світлових років. Її зафіксували у грудні 2019 року та віднесли до типу Ib, тобто у ній були відсутні лінії водню. Через 150 днів після вибуху вчені побачили ознаки взаємодії ударної хвилі від вибуху із багатим на водень навколозоряним середовищем з високою густиною. Телескоп «Габбл» створював зображення галактики NGC 4666, і астрономи відшукали зірку, яка створила наднову, у даних телескопа за 2,6 років до події. Вони змогли оцінити її світність, виявили, що її температура становила 6800 Кельвінів, а радіус складав близько 320 сонячних. Світило віднесли до жовтих надгігантів.

Зображення галактики NGC 4666 за 2,5 років до вибуху (справа); зображення наднової через 67 днів після вибуху (зліва зверху); зображення тієї ж самої ділянки до вибуху (зліва посередині) і крупним планом (зліва внизу). Charles D. Kilpatrick et al.

Зображення галактики NGC 4666 за 2,5 років до вибуху (справа); зображення наднової через 67 днів після вибуху (зліва зверху); зображення тієї ж самої ділянки до вибуху (зліва посередині) і крупним планом (зліва внизу). Charles D. Kilpatrick et al.

Як могла утворитися така наднова?

Завдяки взаємодії викидів із середовищем астрономи встановили, що принаймні за 44 роки до вибуху зірка мала пережити вибухову втрату маси. Згідно з моделюванням, це могло статися у тісній подвійній системі, де зірки здійснюють один оберт навколо спільного центру мас менше, ніж за 5 днів. Початкова маса жовтого надгіганта складала близько 19 сонячних мас. У результаті взаємодії з компаньйоном він втрачав свою зовнішню оболонку, і цей матеріал утворив у середовищі навколо квазіфотосферу. Однак така модель передбачає, що у зірки все рівно залишилася б воднева оболонка масою 0,047 маси Сонця, що не відповідає дійсності, адже у спектрі SN 2019yvr водень відсутній.