Ученые: столкновение звезд объясняет «одинокие» сверхновые вдали от галактик

Ученые из британского Уорикского университета сосредоточились на изучении так называемых «богатых кальцием сверхновых», которые, согласно предыдущим исследованиям, могут являться самыми крупными «поставщиками» кальция во Вселенной. Увеличение яркости при их взрыве, как и продолжительность вспышки, заметно уступают обычным сверхновым, что затрудняет обнаружение подобных космических событий.

Зачастую взрывы богатых кальцием звезд, которые удавалось зафиксировать, происходят в десятках тысяч парсек от их родных галактик – то есть, фактически, в пустом межгалактическом пространстве, где блуждают лишь объекты, покинувшие галактику из-за приобретения чрезвычайно большой скорости. Поскольку объяснить это довольно трудно, предлагались самые различные версии: например, что подобные взрывы происходят в незаметных для современных телескопов галактиках-карликах, отчего кажется, будто сверхновые взрываются в одиночестве.

Изучив снимки подобных сверхновых, сделанные двумя телескопами – огромным телескопом в Чили (VLT) и космическим телескопом Hubble – ученые обнаружили, что взрывы богатых кальцием звезд действительно происходят в межгалактическом пространстве, а не в далеких галактиках-карликах.

Также ученые исключили, что выброс кальция происходит при взрыве массивной звезды – следов того, что взорвалась массивная звезда, на местах ни одной из «одиноких» кальциевых сверхновых обнаружено не было. Это говорит о том, что в подобных взрывах должна быть задействована система из двух звезд – так как звезда низкой массы не способна превратиться в сверхновую самостоятельно.

Изучив варианты, которые могли бы привести к взрыву системы из двух не очень массивных звезд, ученые пришли к выводу, что к взрывам богатых кальцием звезд приводит слияние нейтронной звезды и белого карлика.

Ученые предложили свою версию того, как подобные двойные системы оказываются способны покинуть галактику и удалиться от нее на десятки тысяч парсек, прежде чем взорваться.

В нашем исследовании мы пришли к предположению, что эти системы были выброшены из галактики. Неплохим кандидатом на этот сценарий является система из белого карлика и нейтронной звезды. Нейтронная звезда образуется после взрыва сверхновой. Сам механизм взрыва способен разогнать остатки звезды (как и гравитационно привязанного к ней компаньона – в данном случае белого карлика) до очень высоких скоростей (сотни километров в секунду). Эта высокоскоростная система затем преодолевает гравитационное притяжение галактики и покидает ее, а потом, если обе звезды переживают этот процесс, они сливаются, что и приводит к наблюдаемому взрыву.

– Джозеф Лайман, Уорикский университет