Астрономы думают, что они поняли, как предсказать, когда взорвется сверхновая звезда

В недавнем исследовании, представленном в журнале High Energy Astrophysical Phenomena, группа исследователей из Японии обсуждает стратегии наблюдения и возможного прогнозирования сигнатур-предвестников взрыва местных сверхновых типа II и галактических сверхновых (SNe).

Это исследование может помочь нам лучше понять, как и когда сверхновые могут возникать во всей Вселенной, причем сверхновые - это множественная форма сверхновых (SN).

Но насколько важно обнаружить сверхновые до того, как они произойдут?

"С моей точки зрения, это важно в двух аспектах", - сказал Даичи Цуна, астрофизик из Исследовательского центра ранней Вселенной при Токийском университете и ведущий автор исследования.

"Во-первых, хотя мы знаем, что сверхновые (SNe) - это взрывы, сигнализирующие о смерти массивных звезд, то, что происходит в конце их жизни, все еще остается загадкой. Фактически, предшественники SN, предложенные недавними наблюдениями, не предсказываются стандартной теорией звездной эволюции.

"В нашей работе утверждается, что мы можем глубоко изучить этот предвестник с помощью будущих наблюдений, что поможет углубить наше понимание звездной эволюции и уточнить существующую теорию. Во-вторых, обнаружение предвестника SN позволит очень рано предупредить о близком будущем SN, и поможет расширить доступные временные рамки для координации наблюдений с несколькими мессенджерами (свет, нейтрино и гравитационные волны)".

Для исследования ученые использовали открытый код CHIPS (Complete History of Interaction-Powered Supernovae) для создания теоретической модели такого выброса массы красной сверхгигантской звезды.

Это интригует, поскольку звезда Бетельгез, яркость которой в 2019 году снизилась, что вызвало дискуссии о том, что она может стать сверхновой, также является красной сверхгигантской звездой.

Как выяснилось, срок жизни Бетельгейзе близится к концу, но в исследовании 2021 года говорится, что она не взорвется еще 100 000 лет. Но какие последствия может иметь это исследование для Бетельгейзе?

" Бетельгейзе - красный сверхгигант, а это именно та звезда, которую мы изучали в данной работе", - пояснил Цуна. "Таким образом, если Бетельгейзе взорвется в ближайшее время, она может продемонстрировать подобную эмиссию предвестников непосредственно перед SN. Поскольку Бетельгейзе находится очень близко от нас, нейтринные детекторы могут обнаружить нейтрино, испускаемые уже за несколько дней до SN. Мы можем проводить многомессенджерную астрономию еще до взрыва SN!".

В выводах исследования говорится, что кривые блеска извержений подпитываются коротким импульсом ударной волны, длящимся всего несколько дней, за которым следует гораздо более длительное охлаждение, длящееся сотни дней.

Для извержений с низкой энергией за этим периодом следует тусклый пиковый период, вызванный тем, что известно как связанная оболочка, тянущаяся назад.

В заключении исследования говорится, что такие массовые извержения "могут служить ранним предупреждением о близком будущем SN, что будет важно для мультимессенджерных исследований SNe с коллапсом ядра".

"Единственное, что я хотел бы подчеркнуть, это то, что у нас есть большое будущее для обнаружения таких довольно тусклых предвестников", - сказал Цуна.

"Например, через несколько лет обсерватория Рубина будет проводить широкопольные наблюдения с чувствительностью гораздо более глубокой, чем у нынешних обсерваторий. Она будет достаточно чувствительна, чтобы действительно обнаружить эти виды выбросов, и может стать зондом замечательных конечных стадий жизни массивной звезды".