Впервые астрономы непосредственно наблюдали ударную волну от сверхновой взрыва, прорывающую поверхность умирающей звезды, что открывает удивительно симметричный процесс. Долгое время захват этого мимолетного момента был затруднительным из-за редкости прямого наблюдения супернов на ранних стадиях и недостаточной мощности телескопов.
Когда сверхновая 2024ggi взорвалась в спиральной галактике NGC 3621 10 апреля 2024 года, международная группа астрономов во главе с Ий Яном из Пекинского университета Цинхуа приступила к работе. Эта сравнительно близкая сверхновая — находящаяся примерно в 22 миллионах световых лет от нас в созвездии Гидры — представила редкий шанс. В течение 26 часов после ее первоначального обнаружения сетью ATLAS (Астероид-террастронный последний предупреждающий сигнал) группа получила время наблюдений на Очень Большом Телескопе (ВБТ) Европейской Южной обсерватории (ЕСО) в Чили.
Это быстрое реагирование было жизненно важным. Звезда, участвовавшая во взрыве, была гигантским красным сверхгигантом, масса которой в 12-15 раз превышала массу нашего Солнца. Эти звезды в конечном итоге истощают свое ядерное топливо, что приводит к коллапсу ядра и запускает огромный взрыв — сверхновую. Однако из-за огромных размеров звезды (примерно в 500 раз шире нашего Солнца) ударная волна, созданная этой имплозией, понадобилась около суток, чтобы выйти за пределы видимой поверхности звезды.
Как объясняет астроном Дитрих Бааде из ЕСО: «Первые наблюдения ВБТ запечатлели фазу, когда вещество, ускоренное взрывом вблизи центра звезды, прорвалось сквозь поверхность звезды». Это драгоценное окно для наблюдений позволило группе одновременно изучить геометрию взрывающейся звезды и окружающего ее материала.
Что они увидели — это сплющенная форма, напоминающая оливу или виноград, распространяющаяся симметрично наружу, даже сталкиваясь с кольцом межзвездного вещества, ранее выброшенным умирающей звездой. Эта симметрия противоречит некоторым господствующим теоретическим моделям, предсказывающим поглощение нейтрино ударной волной, что приводит к высокоасимметричным взрывам.
Группа предполагает, что мощные магнитные поля могут быть вместо этого ответственны за любую последующую асимметрию, наблюдаемую на более поздних стадиях развития сверхновой. Результаты исследования уточнят наше понимание эволюции звезд и механизмов, управляющих этими катастрофическими космическими событиями.
Прямые наблюдения формы и симметрии этой ударной волны позволяют астрономам получить важные сведения о том, как массивные звезды в конечном итоге встречают свою огненную гибель.
