Сверхновая SN 2024ggi была обнаружена 10 апреля 2024 года в галактике NGC 3621 на расстоянии около 22 миллионов световых лет от Земли в созвездии Гидры. Руководитель исследования И Ян из Университета Цинхуа понял всю важность события и сразу подал заявку на наблюдение. Уже через 26 часов после открытия телескоп был направлен на взорвавшуюся звезду.
Астрономы запечатлели смерть массивной звезды и рождение сверхновой
Ученые из Университета Цинхуа в Пекине с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории впервые в истории зафиксировали форму взрыва сверхновой в самый ранний момент — когда ударная волна только прорывалась сквозь поверхность массивной звезды.
На художественном изображении показана звезда, превратившаяся в сверхновую. Сверхновая SN 2024ggi взорвалась в галактике NGC 3621, расположенной на расстоянии около 22 миллионов световых лет. С помощью Очень большого телескопа ESO астрономы смогли запечатлеть самую раннюю стадию сверхновой, когда взрыв прорвался через поверхность звезды. ESO/L. Calçada
На протяжении миллионов лет массивная звезда находится в равновесии между гравитацией, тянущей вещество внутрь, и давлением от термоядерного синтеза, толкающим вовне. Когда топливо в ядре заканчивается, это равновесие нарушается. Центр звезды коллапсирует под собственным весом, окружающие слои обрушиваются внутрь, отскакивают и порождают мощную ударную волну, несущуюся наружу. Когда эта волна достигает поверхности, высвобождается колоссальная энергия — звезда резко вспыхивает и становится видимой как сверхновая. Этот краткий момент прорыва звездной поверхности длится всего несколько часов.
Это изображение, полученное с помощью Очень большого телескопа (VLT) ESO, показывает галактику NGC 3621.
Используя метод спектрополяриметрии с помощью инструмента FORS2, астрономы впервые смогли определить геометрию взрыва на этой очень краткой стадии, которая занимает несколько часов. Данные показали, что первоначальный выброс материи имел форму, напоминающую маслину, с четко выраженной осевой симметрией. По мере расширения взрыва и столкновения с окружающим веществом форма становилась более плоской, но центральная ось симметрии оставалась неизменной. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Разрыв оболочки
Взорвавшаяся звезда была красным сверхгигантом массой примерно в 12-15 раз больше Солнца и радиусом в 500 раз больше солнечного. «Геометрия взрыва сверхновой предоставляет нам фундаментальную информацию об эволюции звезд и физических процессах, приводящих к этим космическим фейерверкам», — объясняет Ян.
На этом изображении показано местоположение сверхновой SN 2024ggi в галактике NGC 3621. Оно было сделано 11 апреля 2024 года, всего через 26 часов после первоначального обнаружения сверхновой.
Соавтор исследования, астроном Европейской южной обсерватории Дитрих Бааде отмечает: «Первые наблюдения Очень большого телескопа зафиксировали фазу, когда вещество, ускоренное взрывом вблизи ядра звезды, прорывалось через ее поверхность. В течение нескольких часов мы наблюдали и звезду и геометрию ее взрыва».
Открытие позволяет исключить некоторые существующие модели рождения сверхновых и поможет отыскать общий физический механизм, управляющий взрывами массивных звезд.