[ad_1]
Впервые астрономы в реальном времени запечатлели драматический конец жизни красного сверхгиганта, наблюдая за быстрым самоуничтожением массивной звезды и последними агониями, прежде чем она превратится в сверхновую типа II.
Под руководством исследователей из Северо-Западного университета и Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkeley) команда наблюдала за красным сверхгигантом в течение последних 130 дней его жизни, предшествовавших его смертельной детонации.
Открытие бросает вызов предыдущим представлениям о том, как красные звезды-сверхгиганты эволюционируют прямо перед взрывом.
Более ранние наблюдения показали, что красные сверхгиганты были относительно спокойными перед своей смертью — без каких-либо признаков сильных извержений или светящихся излучений.
Новые наблюдения, однако, обнаружили яркое излучение красного сверхгиганта в последний год перед взрывом.
Это говорит о том, что по крайней мере некоторые из этих звезд должны претерпевать значительные изменения в своей внутренней структуре, которые затем приводят к бурному выбросу газа за мгновение до коллапса.
«Это прорыв в нашем понимании того, что массивные звезды делают за мгновение до своей смерти», — сказал Винн Джейкобсон-Галан, ведущий автор исследования.
«Прямое обнаружение предсверхновой активности в красной сверхгигантской звезде никогда ранее не наблюдалось в обычной сверхновой II типа. Мы впервые наблюдали взрыв красной звезды-сверхгиганта».
Открытие было опубликовано в The Astrophysical Journal.
«Мы никогда не подтверждали такую насильственную деятельность»
Институт астрономии Pan-STARRS Гавайского университета в Халеакала, Мауи, впервые обнаружил обреченную массивную звезду летом 2020 года благодаря огромному количеству света, излучаемого красным сверхгигантом.
Через несколько месяцев, осенью 2020 года, небо осветила сверхновая.
Команда быстро зафиксировала мощную вспышку и получила самый первый спектр энергетического взрыва, названного сверхновой 2020tlf (SN 2020tlf), с помощью спектрометра низкого разрешения обсерватории WM Keck на Маунакеа, Гавайи.
Данные показали прямое свидетельство плотного околозвездного материала, окружающего звезду во время взрыва, вероятно, того же газа, который Pan-STARRS сфотографировал красную сверхгигантскую звезду, яростно выбросившуюся ранее этим летом.
«Это похоже на тикающую бомбу замедленного действия», — сказала Раффаэлла Маргутти, адъюнкт-профессор CIERA и старший автор статьи.
«Мы никогда не подтверждали такую бурную активность в умирающей красной сверхгигантской звезде, когда мы видим, что она производит такое яркое излучение, а затем коллапсирует и сгорает, до сих пор».
Команда продолжала наблюдать за SN 2020tlf после взрыва. Основываясь на данных, полученных с помощью спектрографа Deep Imaging and Multi-Object Spectrograph и спектрографа Echellette в ближнем инфракрасном диапазоне обсерватории Кека, исследователи определили, что красный сверхгигант-прародитель SN 2020tlf, расположенный в галактике NGC 5731 примерно в 120 миллионах световых лет от Земли, был в 10 раз больше. массивнее Солнца.
Удаленные возможности
Маргутти и Якобсон-Галан провели большую часть исследования во время своего пребывания на Северо-Западе, при этом Маргутти работал адъюнкт-профессором физики и астрономии и членом CIERA, а Якобсон-Галан был аспирантом в исследовательской группе Маргутти.
Сейчас Маргутти является адъюнкт-профессором астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Беркли.
Удаленный доступ Northwestern к телескопам обсерватории Кека был неотъемлемой частью их исследований. Из кампуса университета в Эванстоне астрономы могут связаться с местным оператором телескопа на Гавайях и выбрать, где разместить телескоп.
Избегая дальних путешествий на Гавайи, астрономы экономят драгоценное время наблюдений — часто фиксируя кратковременные явления, такие как сверхновые звезды, которые могут быстро вспыхнуть, а затем быстро исчезнуть.
«Это важное открытие красного сверхгиганта сверхновой является еще одним убедительным свидетельством важности инвестиций Northwestern в доступ к ведущим частным телескопам, включая обсерваторию Кека», — сказала Вики Калогера, почетный профессор физики и науки Университета Дэниела И. Линцера. Астроном в Северо-Западном колледже искусств и наук Вайнберга и директор CIERA.
«Телескопы Keck, в настоящее время лучшие на нашей планете, обеспечивают уникальные научные достижения такого масштаба, как показали исследователи CIERA с тех пор, как наше партнерство с Keck началось всего несколько лет назад».
Маргутти, Якобсон-Галан и их соавторы из Северо-Запада являются участниками Эксперимента молодых сверхновых, который использует телескоп Pan-STARRS для обнаружения сверхновых сразу после их взрыва.
«Я очень взволнован всеми новыми «неизвестными», которые были раскрыты этим открытием», — сказал Якобсон-Галан.
«Обнаружение большего количества событий, таких как SN 2020tlf, кардинально повлияет на то, как мы определяем последние месяцы звездной эволюции, объединяя наблюдателей и теоретиков в стремлении разгадать тайну того, как массивные звезды проводят последние моменты своей жизни».
Исследование «Последние моменты I: эмиссия предвестника, расширение оболочки и усиленная потеря массы, предшествующая яркой сверхновой типа II 2020tlf» было поддержано НАСА, Национальным научным фондом, Фондом Хейзинга-Саймонса, Канадским институтом перспективных исследований, Фонд Альфреда П. Слоана и VILLUM FONDEN.
[ad_2]
Source