Вперше в історії науковці пояснили природу рідкісних зоряних вибухів у космосі

Астрономи з’ясували, що рідкісні наднові типу Ic, які вибухають без наявності водню та гелію, утворюються не лише з дуже масивних самотніх зірок, як вважалося раніше. Дослідження, проведене міжнародною командою під керівництвом Мартіна Солара та Міхала Міхаловського з Університету Адама Міцкевича у Польщі, показало, що ці вибухи часто походять від менш масивних зірок, які мають бінарного компаньйона. Свіже відкриття допомагає краще зрозуміти, як такі наднові формують метали у Всесвіті, пише Science Alert.

Вчені пояснили: наднові типу Ic виникають, коли масивні зорі вичерпують своє паливо, і їхнє ядро починає колапсувати під дією гравітації. Це призводить до утворення нейтронної зорі або чорної діри, а зовнішні шари зорі розлітаються в космосі, утворюючи важкі метали. Особливість наднових Ic у тому, що в їхніх залишках немає водню та гелію, хоча ці елементи мали б бути присутніми в атмосфері зірки до вибуху.

Вчені розглядали дві можливі причини зникнення водню та гелію. Перша — сильні зоряні вітри у зірках масою від 20 до 30 сонячних мас, які «здувають» ці елементи до вибуху. Друга — наявність бінарного компаньйона, який «висмоктує» водень і гелій із зірки масою від 8 до 15 сонячних мас. Результати дослідження показали, що саме другий сценарій частіше є вірним.

Команда Міхаловського використовувала дані програми PHANGS та спостереження за молекулярними хмарами, де вибухали наднові. Вони порівняли залишки молекулярного водню від наднових типу Ic і типу II, і виявили, що їх маса була схожа. Це підтвердило, що наднові Ic, всупереч очікуванням, утворюються з менш масивних зірок, у яких є бінарні компаньйони.

Таке відкриття також впливає на розуміння утворення елементів у Всесвіті. Виявилося, що наднові з бінарним компаньйоном виробляють удвічі більше вуглецю — основного будівельного блоку життя. Тепер науковці можуть краще оцінити внесок наднових типу Ic у поширення вуглецю в космосі. Дослідники планують надалі аналізувати залишки інших наднових, щоби глибше зрозуміти їхнє походження та еволюцію.