Астрономи змогли простежити загибель масивної зорі буквально з перших миттєвих спалахів рентгенівського випромінювання, зафіксувавши незвичайний вибух, який може заповнити прогалину між «звичайними» надновими та екстремальними вибухами, що супроводжуються гамма-спалахами. Про це повідомляє видання Space Astronomy.
Подія розпочалася у березні 2026 року, коли китайський космічний апарат Einstein Probe зафіксував короткий рентгенівський спалах у галактиці на відстані близько 500 мільйонів світлових років. Подальші спостереження показали, що джерелом став вибух зорі, спершу позначений як EP260321a, а згодом отримав назву наднова SN 2026gzf.
За спектральними ознаками SN 2026gzf віднесли до широколінійної наднової типу Ic. Такі вибухи відбуваються, коли масивні зорі, що вже втратили свої зовнішні оболонки водню та гелію, колапсують. Вони часто пов’язані з вузькими потужними струменями плазми, які рухаються майже зі швидкістю світла, а іноді й з яскравими гамма-спалахами. Однак цього разу ні гамма-спалаху, ні релятивістських джетів не виявили.
Найслабкіший зафіксований шоковий прорив
Замість очікуваних джетів початковий рентгенівський сигнал виявився так званим «шоковим проривом» — моментом, коли ударна хвиля, породжена колапсом зорі, досягає її поверхні та вперше вивільняє потужний сплеск випромінювання. За словами дослідницької групи, це був найслабший шоковий прорив, який будь-коли пов’язували з широколінійною надновою типу Ic.
Шокові прориви зазвичай тривають від секунд до годин, тому астрономам рідко вдається їх «зловити». У випадку SN 2026gzf швидка реакція мережі космічних і наземних телескопів, зокрема низки обсерваторій NSF NOIRLab, дала змогу відстежувати наднову на різних довжинах хвиль у найраніші етапи її еволюції.
Зображення галактики до та після вибуху отримали, зокрема, за допомогою камери Dark Energy Camera (DECam) на 4-метровому телескопі Віктора М. Бланко в Чилі, а також за допомогою камери LSST на Обсерваторії Віри Рубін. Це дозволило детально порівняти вигляд галактики до появи наднової та після неї.
«Бурхливе життя» зорі-попередниці
Керівниця одного з досліджень події Джилліан Растінджад (Jillian Rastinejad) пояснила, що спостереження дали змогу розібрати фізику трьох ключових компонентів вибуху: самого рентгенівського шокового прориву, наднової та взаємодії її викидів із речовиною, яку зоря скинула раніше.
Аналіз даних свідчить, що попередницею наднової була зоря Вольфа–Райє, яка народилася з масою приблизно у 20 разів більшою за масу Сонця. До моменту вибуху вона вже позбулася оболонок водню та гелію, залишивши оголене ядро, що складалося переважно з вуглецю та кисню.
Дослідники також виявили кілька оболонок речовини навколо зорі. Ймовірно, ці шари були викинуті під час бурхливих епізодів втрати маси незадовго до колапсу. Це дало астрономам рідкісну можливість відтворити детальну картину останніх стадій життя масивної зорі перед вибухом.
Не всі потужні наднові дають гамма-спалахи
Відкриття вказує, що енергійні широколінійні наднові типу Ic не завжди супроводжуються гамма-спалахами або релятивістськими джетами. Масивні зорі, схоже, можуть приходити до подібних за виглядом вибухів різними шляхами, ніж вважалося раніше.
Член команди Растінджад Гокул Срінівасарагаван (Gokul Srinivasaragavan) зазначає, що подальші спостереження подібних шокових проривів у такій самій деталізації допоможуть з’ясувати, чи мають усі «оголені» зорі подібний «стиль життя» перед колапсом, і які відмінності можуть існувати між ними.
Таким чином, SN 2026gzf стала унікальною лабораторією для вивчення останніх митей масивної зорі та показала, що навіть добре відомі типи наднових можуть приховувати несподівані сценарії загибелі.