Космический телескоп НАСА «Хаббл» представил астрономам исчерпывающее представление о первых моментах катастрофической гибели звезды. Теперь они уверены, что смогут прогнозировать гибель и других звезд.
«Раньше мы говорили о работе со сверхновыми, как о следствии на месте преступления, где мы появлялись после самого происшествия и пытались выяснить, что случилось с этой звездой», — объяснил Райан Фоли из Калифорнийского университета в Санта-Круз, руководитель команды, которая получила данные. — «Теперь мы действительно знаем, что происходит, и на самом деле видим смерть в реальном времени».
Сверхновая, получившая название SN 2020fqv, находится во взаимодействующих галактиках-бабочках, которые расположены примерно в 60 миллионах световых лет от нас в созвездии Девы. Ее обнаружили в апреле 2020 года в Паломарской обсерватории в Сан-Диего, Калифорния. Сверхновую наблюдали с помощью спутника для исследования транзитных экзопланет (TESS). Эти данные передавали «Хабблу» и набору наземных телескопов.
Вместе эти обсерватории дали первое целостное изображение звезды на самой ранней стадии разрушения. «Хаббл» исследовал околозвездный материал всего через несколько часов после того, как зафиксировали взрыв. Эти наблюдения позволили астрономам понять, что происходило со звездой незадолго до ее гибели.
«Нам редко удается исследовать этот околозвездный материал, поскольку он виден только в течение очень короткого времени», — пояснил Самапорн Тиньянонт, ведущий специалист.
Команда изучила наблюдения звезды «Хабблом» еще в 1990-х годах. TESS предоставлял изображения каждые 30 минут, начиная с нескольких дней до взрыва и до самого взрыва, а затем еще несколько недель. «Хаббл» использовали спустя всего несколько часов после того, как астрономы впервые обнаружили взрыв. Изучая околозвездный материал с помощью телескопа, ученые получили представление о том, что происходило вокруг звезды в предыдущее десятилетие. Объединив всю эту информацию, команда получила целостное представление о последних годах звезды.
Тиньянонт и Фоли назвали SN 2020fqv «Розеттским камнем сверхновых». Древний Розеттский камень, на котором один и тот же текст был начертан тремя разными шрифтами, в свое время помог экспертам научиться читать египетские иероглифы.
Группа использовала три разных метода для определения массы взрывающейся звезды. Они включали сравнение свойств и эволюции сверхновой с теоретическими моделями; использование информации из архивного изображения звезды с «Хаббла» 1997 года; использование наблюдений для прямого измерения количества кислорода в сверхновой, которое позволяет определить массу звезды. Все результаты были одинаковы: сверхновая оказалась примерно в 14-15 раз больше массы Солнца.
За годы до того, как звезды взорвутся, они, как правило, становятся более активными. Некоторые астрономы указывают на красный сверхгигант Бетельгейзе, который с недавних пор извергает значительное количество материала, и задаются вопросом, станет ли эта звезда скоро сверхновой. Хотя Фоли сомневается, что Бетельгейзе неизбежно взорвется, он считает, что мы должны серьезно относиться к таким звездным вспышкам. Ранее исследователи заявили, что затухание красного сверхгиганта вызвано массивным облаком пыли между звездой и Землей. Ученые предположили, что пылевая завеса образовалась в результате падения температуры на поверхности звезды. В 2019-2020 годах яркость Бетельгейзе снизилась почти в 10 раз по сравнению с обычными показателями.
«Это может быть система предупреждения», — сказал Фоли. — «По мере того, как мы обнаруживаем все больше и больше сверхновых с таким прекрасным набором данных, мы сможем лучше понять, что происходит в последние несколько лет жизни звезды».
В начале октября 2021 года «Хаббл» снял столкновения двух спиральных галактик NGC 5953 и NGC 5954. Материя последней растянулась и вливается в первую галактику. Постепенно они будут объединяться, и в итоге образуют одну большую эллиптическую галактику. Такая же судьба, как предсказывают ученые, ждет и Млечный Путь, который рано или поздно сольется с нашим космическим соседом — спиральной галактикой Андромеда.
