Международная команда под руководством Чарли Килпатрика исследовала сверхновую SN2025pht, обнаруженную 29 июня 2025 года в галактике NGC 1637, расположенной в 40 миллионах световых лет от Земли. Сравнив архивные снимки Хаббла и новые данные JWST, ученые нашли звезду-прародителя — массивный красный сверхгигант, окутанный необычайно плотной пылевой оболочкой. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.
Телескоп Джеймс Уэбб увидел красный сверхгигант, обреченный взорваться как сверхновая
Астрономы Северо-Западного университета с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб впервые идентифицировали звезду-прародителя сверхновой. Открытие объясняет, почему массивные красные сверхгиганты редко наблюдаются перед взрывом — они скрыты в плотных облаках пыли.
Комбинированный снимок спиральной галактики NGC 1637, сделанный Уэббом и Хабблом, область красного сверхгиганта — в правом верхнем углу. NASA, ESA, CSA, STScI, Charles Kilpatrick (Northwestern), Aswin Suresh (Northwestern)
Красные сверхгиганты — массивные звезды на поздних стадиях эволюции, одни из крупнейших во Вселенной. Когда их ядра коллапсируют, происходит взрыв сверхновой типа II, оставляющий нейтронную звезду или черную дыру. Самый известный пример — Бетельгейзе в созвездии Ориона.
На главном изображении слева — комбинированный снимок спиральной галактики NGC 1637, сделанный Уэббом и Хабблом, с интересующей нас областью в правом верхнем углу. На остальных трех панелях показан детальный вид красной сверхгигантской звезды до и после ее взрыва. Звезда не видна на снимке Хаббла до взрыва, но появляется на снимке Уэбба. На снимке Хаббла от июля 2025 года видны светящиеся последствия взрыва.
Звезда светила в 100 000 раз ярче Солнца, но пыль поглощала большую часть излучения. В видимом свете звезда казалась более чем в 100 раз тусклее, чем выглядела бы без пылевой завесы. «Это самый красный и самый пыльный красный сверхгигант, который мы видели взрывающимся как сверхновая», — отметил соавтор работы Асвин Суреш.
Неожиданное решение парадокса красных гигантов
Слева: цветное изображение NGC 1637, построенное из изображений F150W (синий), F277W (зеленый) и F444W (красный), полученных с помощью JWST/NIRCam 8 октября 2024 года, на котором показана часть галактики размером 1,0 × 0,9. Выделена область 2,7 × 2,4 угловых секторов с центром на месте SN 2025pht белой рамкой в нижней части кадра. Справа: серия полутоновых кадров с изображением SN 2025pht, полученным HST/WFC3 F336W 31 июля 2025 г.
Открытие решает давнюю загадку астрофизики. Теоретические модели предсказывают, что красные сверхгиганты должны составлять большинство сверхновых с коллапсом ядра, но наблюдения этого не подтверждали. Новое исследование показывает: эти звезды действительно взрываются, но остаются невидимыми из-за толстых пылевых оболочек. Только инфракрасные возможности Джеймса Уэбба позволили наконец обнаружить их, устранив разрыв между теорией и наблюдениями.
Состав пыли тоже оказался неожиданным. Вместо типичной для красных сверхгигантов кислородно-силикатной пыли, эта звезда была окружена углеродной пылью, что указывает на мощную конвекцию в последние годы жизни звезды.