Странная сверхновая стала недостающим звеном теории гамма-всплесков

Астрономы, используя телескоп Very Large Array (VLA) Национального научного фонда США, обнаружили давно разыскиваемое «недостающее звено», связывающее между собой взрывы сверхновых, сопровождающиеся гамма-всплесками, и те взрывы звезд, которые не сопровождаются этими мощными узконаправленными выбросами высокоэнергетического излучения. Ученые обнаружили, что звездный взрыв, наблюдаемый в 2012 г., имел большое число характеристик, указывающих на то, что это событие способно породить гамма-всплеск, однако в действительности выброса гамма-лучей до сих пор не произошло.

«Этот поразительный результат дает нам ключи к пониманию механизмов этих взрывов, — сказал Саян Чакраборти из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США. — Исследуемый нами объект заполняет пустующее место в морфологическом ряду между гамма-всплесками и другими сверхновыми этого типа, показывая, что при таких взрывах возможен широкий спектр различных вариантов развития событий».

Этот объект, носящий название Сверхновой 2012ap (SN 2012ap) представляет собой так называемую «сверхновую с коллапсом ядра». Этот тип взрыва имеет место тогда, когда термоядерные реакции, происходящие в центральной части очень массивной звезды, не могут более обеспечивать звезду энергией, достаточной для уравновешивания гравитации её внешних частей. Тогда звезда «схлопывается» в сверхплотную нейтронную звезду или черную дыру. Остатки материала выбрасываются в космос при взрыве сверхновой.

В большинстве случаев такого типа при взрыве сверхновой формируется почти сферический «пузырь» из материала, который расширяется со скоростью, существенно меньшей скорости света. В этом случае гамма-всплесков не наблюдается.

Однако иногда из звездной материи формируется небольшой, короткоживущий диск, который окружает вновь образовавшуюся нейтронную звезду или черную дыру. Этот аккреционный диск порождает джеты материи, которые испускаются из полюсов диска со скоростями, близкими к скорости света. Такую комбинацию вращающегося диска и джетов ученые называют «двигателем» (engine) сверхновой, и этот тип взрывов порождает гамма-всплески.

В новом исследовании, тем не менее, показано, что не все сверхновые, имеющие «двигатель», могут производить гамма-всплески. Частицы джетов, испускаемых сверхновой-объектом исследования, поначалу двигались со скоростями, близкими к скорости света, но затем быстро замедлились.

Исследование появилось в журнале The Astrophysical Journal.