Ученые обнаружили явный признак того, что звезда вот-вот станет сверхновой. Новое открытие может помочь астрономам разработать «систему раннего предупреждения» до того, как произойдет один из этих космических взрывов, что позволит ученым наблюдать за ним в режиме реального времени, предполагает новое исследование.
«С помощью этой системы раннего предупреждения мы можем быть готовы наблюдать за ними в режиме реального времени, чтобы направить лучшие в мире телескопы на звезды-предшественники», — сказал ведущий автор исследования Бенджамин Дэвис. Благодаря этому раннему предупреждению ученые могут «наблюдать, как их буквально разрывают на части на наших глазах».
Опубликованное 13 октября в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society исследование смоделированные данные о том, как будут выглядеть красные сверхгиганты за год до того, как они станут сверхновыми. Такие звезды увеличиваются в размерах и могут самоуничтожиться в виде сверхновой типа II-P или сильного взрыва, который происходит у звезд с массой от восьми до 40-50 масс Солнца. Моделирование показывает, что до того, как произойдет этот взрыв, вокруг звезды образуется кокон из околозвездной пыли.
«Недавние исследования сверхновых показали, что взорвавшаяся звезда находилась внутри толстого кокона из вещества, предположительно выброшенного из звезды непосредственно перед ее смертью», — говорит Дэвис, астрофизик из Ливерпульского университета имени Джона Мура в Великобритании. сказал Live Science в электронном письме.
В документе установлено, что звезды с массой от 8 до 20 масс Солнца и в последней фазе красного сверхгиганта претерпевают драматические изменения в последние несколько месяцев.
«Мы понятия не имеем, почему звезды это делают — этого не ожидали, и снимки звезд, сделанные примерно за год до их смерти, не показывают ничего предосудительного», — сказал Дэвис.
Такие звезды внезапно становятся примерно в 100 раз тусклее в видимом свете в последние несколько месяцев перед смертью. Это затемнение может быть вызвано внезапным скоплением материала вокруг звезды, который затемняет ее свет, хотя ученые не уверены, как это происходит.
«Наша лучшая ставка состоит в том, что самые поздние стадии ядерного горения вызывают волны гравитации/давления, которые распространяются на поверхность» коллапсирующей звезды, — сказал Дэвис. Ранее ученые теоретизированный (откроется в новой вкладке) что это происходит для самых экстремальных сверхновых. «Но мы не узнаем, пока не увидим, как это происходит», — добавил Дэвис.
Возможность наблюдать за взрывом сверхновой в режиме реального времени до сих пор ускользала от астрономов. Ближайшим наблюдением до сих пор была SN 2013fs, взрыв сверхновой звезды красного сверхгиганта в спиральной галактике NGC 7610 примерно в 160 миллионах световых лет от нас. Земля в созвездии Пегаса. Это было наблюдалось в октябре 2013 года, всего через три часа после того, как его свет достиг Земли. (откроется в новой вкладке).
«Когда вы видите сверхновую так рано, вы видите внешний край «кокона», освещенный изнутри взрывом», — сказал Дэвис. «Постоянно следя за этим [the astronomers] смогли определить время, когда сверхновая затмила кокон, и, следовательно, определить, как далеко он простирается от звезды».
Поскольку плотный материал почти полностью закрывает звезду непосредственно перед взрывом, астрономам, надеющимся поймать сверхновую в режиме реального времени, потребуются телескопы, которые смогут предупредить их о звезде, которая стала примерно в 100 раз слабее в видимой части спектра. к бумаге.
Это станет возможным благодаря предстоящей обсерватории Веры Рубин (VRO), запуск которой запланирован на 2023 год. Ее обзор всего неба с помощью 3,2-гигапиксельной камеры будет искать крошечные изменения во всем видимом небе каждые три ночи.
«VRO сможет увидеть около половины красных звезд-сверхгигантов в пределах 10 миллионов световых лет, что позволит нам наблюдать за ними каждые несколько дней или около того», — сказал Дэвис. «Если мы видим, что один из них внезапно начинает резко тускнеть, это может быть признаком того, что начался обратный отсчет до сверхновой».
С этой информацией астрономы смогут направить другие телескопы на цель, чтобы изучить физические условия атмосферы звезды, когда она выбрасывается и превращается в кокон вокруг нее.
Ближайшая красная сверхгигантская звезда к Солнечная система находится Бетельгейзе в созвездии Ориона, которая в феврале 2020 года, как наблюдалось, потеряла две трети своей нормальной яркости после огромный выброс с его поверхности. Однако это затемнение не было результатом надвигающейся сверхновой.
«Красная сверхгигантская звезда в своем «обратном отсчете до сверхновой» была бы похожа на Бетельгейзе на стероидах», — сказал Дэвис. «Он станет намного тусклее, намного быстрее, возможно, полностью исчезнет из поля зрения в видимом диапазоне длин волн в течение нескольких недель».
Другие красные звезды-сверхгиганты в ночном небе включают Антарес в созвездии Скорпиона, на расстоянии около 555 световых лет, и Альдебаран в созвездии Тельца, на расстоянии около 65 световых лет.
