Астрономы нашли «бессмертную» сверхновую звезду

Когда в большой звезде заканчивается термоядерный синтез на ядрах водорода, нарушается баланс между центробежными силами и гравитацией и она коллапсирует, взрываясь сверхновой. Их известны тысячи разных типов, и только недавно среди них появилась одна, не связанная с окончательной гибелью звезды. Взрывы ее повторяются снова и снова, рассказывает статья, опубликованная журналом Nature.

Сверхновая iPTF14hls была открыта на Palomar Transient Factory в 2014 г. и выглядела совершенно не примечательной, но через несколько месяцев ученые из обсерватории Las Cumbres заметили, что яркость ее после некоторого спада снова растет. Это оказалось крайне необычным, и большая международная группа астрономов во главе с Иаиром Аркави (Iair Arcavi) использовала данные обсерватории Keck.

Спектральные линии iPTF14hls содержали линии водорода, указывая на сверхновую II класса. Однако вместо того чтобы вспыхнуть невероятно ярко и в течение примерно полугода погаснуть, она, видимо, взрывается снова и снова – ученые с удивлением заметили череду из пяти необычайно интенсивных вспышек, так что светимость окончательно стала падать лишь через два года.

Заинтересовавшись необычной сверхновой, авторы провели спектральные наблюдения ее галактики, а также изучили архивные снимки, обнаружив, что впервые вспышку можно заметить на данных еще за 1954 г. Звезда каким-то образом пережила тот взрыв, чтобы снова вспыхнуть в 2014-м – более полувека спустя. «Эта сверхновая нарушает все, что, как мы думали, мы знаем о том, как они устроены, – говорит Иаир Аркави. – Это величайшая загадка, с которой я столкнулся за почти десять лет изучения взрывающихся звезд».

По расчетам ученых, сама звезда была как минимум в 50 раз тяжелее Солнца, скорее всего, намного более тяжелой. Возможно, самой тяжелой, взрыв которой мы наблюдали. Именно ее чудовищный размер, возможно, делает ее поведение таким странным – это может быть первый пример «сверхновой нестабильной пульсирующей пары» (Pulsational Pair Instability Supernova).

В самом деле, некоторые теории предсказывают, что в недрах таких сверхмассивных и сверхгорячих звезд может образовываться антивещество. Это делает их крайне нестабильными, заставляя время от времени взрываться яркими выбросами. Процесс может продолжаться десятилетиями, пока не придет последний взрыв, а звезда не превратится в черную дыру. Считалось, что такие колоссальные звезды существовали лишь в молодой Вселенной, и то, что одну из них удалось увидеть сегодня, ученые сравнивают с обнаружением живого динозавра.

«Вы, скорее всего, спросите, в самом ли деле это динозавр?» – говорит один из авторов работы Энди Хоуэлл (Andy Howell). Действительно, эта гипотеза объясняет далеко не все странности iPTF14hls – например, ее яркость оказалась выше и сохраняется дольше, чем следовало. Ее можно наблюдать до сих пор, и астрономы продолжают следить за iPTF14hls. Возможно, они выяснят, что мы имеем дело с чем-то совершенно новым и непредусмотренным.