Пары довели до взрыва

Многие звезды заканчивают свою жизнь мощным взрывом, распространяя огромное количество энергии, фотонов и атомов различных химических элементов. Это явление называется взрывом сверхновой звезды. Большая часть вещества, из которого состоим мы, люди, и планеты, в том числе и Земля, на которой мы живем, образовалась в результате эволюции звезд и благодаря сверхновым распространилась по Вселенной.

В зависимости от массы звезды-предшественницы и химического состава этой звезды сверхновые разделили на два типа. Если к моменту взрыва сверхновой весь водород уже сгорал в недрах звезды-предшественницы, то такая сверхновая относится к I типу. Если же водород еще остался и проявил себя в спектре сверхновой, то ее относят ко II типу. Каждый из типов имеет свою, более узкую классификацию и зависит от того, почему произошел взрыв. Причиной его могут быть, например, коллапс одиночной звезды или аккреция вещества со звезды-спутника, которая вызывает увеличение массы и провоцирует процесс термоядерного взрыва.

До недавнего времени считалось, что звезды не могут быть массой больше, чем сто масс Солнца.

Но последние исследования показали, что такие звезды существуют и они тоже взрываются, как сверхновая, только с еще большей энергией.

Взрыв такой звезды астрономы назвали термином «гиперновая».

Явление гиперновой довольно редкое. Но в наше время происходит постоянное развитие наблюдательной техники и ввод в строй новых телескопов как на Земле, так и в космосе, некоторые из которых являются автоматизированными. Благодаря этому уже сейчас известны очень яркие сверхновые, то есть гиперновые, и в ближайшее время можно ожидать увеличения количества наблюдений подобных объектов.

Сверхновая 2007bi вспыхнула в одной из карликовых галактик два года назад, как следует из названия. Автоматизированный телескоп Oschin, который принадлежит Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института, зафиксировал излучение от сверхновой необычного типа, что тут же привлекло внимание сотрудников института.

Они связались с разными обсерваториями мира и благодаря этому получили огромное количество наблюдательного материала на протяжении почти двух лет.

Наблюдения 2007bi велись на таких инструментах, как 10-метровый телескоп имени Кека в обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях и VLT (Very Large Telescope) в Чили.

Анализ полученных данных показал, что наблюдаемая звезда относится к так называемым сверхновым, нестабильным к образованию электрон-позитронных пар (pair-instability supernova). Процесс образования этих пар вызывает резкое падение давления в ядре звезды, что моментально вызывает частичный коллапс. В результате сжатия резко повышается температура и давление, начинается термоядерное возгорание, которое приводит к серии взрывных процессов, заканчивающихся мощным взрывом сверхновой. Этот механизм был предсказан теоретиками десятилетия назад, и за счет огромной энергии взрыв такой звезды безусловно нужно считать одним из видов вспышки гиперновой. У астрономов уже был кандидат в такие звезды – самая мощная сверхновая за всю историю наблюдений, 2006gy.

Но если с этой звездой вопрос окончательно не решен, то звезда 2007bi за счет огромного количества наблюдений окончательно была классифицирована как сверхновая, нестабильная к образованию электрон-позитронных пар.

«Сверхновая 2007bi образовалась в результате взрыва очень массивной звезды, – говорит Алексей Филиппенко, профессор астрономии Калифорнийского университета в Беркли и один из авторов работы, опубликованной в Nature. – Но вместо того, чтобы превратиться в черную дыру, как большинство сверхмассивных звезд, наша звезда после коллапса была разорвана в клочья.

Еще несколько десятилетий назад такой механизм был предсказан, и это первые наблюдения такой звезды».

«Это знаменательный факт, что звезда была обнаружена в карликовой галактике, – говорит другой автор работы, Питер Наджент из Лоуренсовской лаборатории университета в Беркли. – Эти невероятно маленькие и тусклые галактики содержат всего несколько химических элементов тяжелее водорода и гелия, поэтому они являются своего рода моделями ранней Вселенной».

«Наблюдая взрывы, подобные 2007bi, мы в конечном итоге смогли бы обнаружить поколения звезд, образовавшихся в начале истории Вселенной», – резюмирует Алексей Филиппенко.