Сверхновая SN 2022jli раскрыла свою тайну: астрономы стали свидетелями рождения самого загадочного объекта во Вселенной

Сверхновые — это катастрофические взрывы массивных звезд, которые происходят в результате их гравитационного коллапса. При этом излучается огромное количество энергии и выбрасывается часть звездной материи. Предполагается, что в центре сверхновой может образоваться ультраплотный компактный остаток — черная дыра или нейтронная звезда. Однако прямые наблюдения за этим процессом отсутствовали до недавнего времени. Однако были проведены два независимых исследованиях, которые смогли обнаружить компактный остаток сверхновой SN 2022jli, используя различные методы и инструменты.

Сверхновая SN 2022jli была открыта в мае 2022 года в спиральной галактике NGC 157, находящейся на расстоянии 75 миллионов световых лет от Земли. Она принадлежит к типу II-P — сверхновым, которые возникают при взрыве звезд с большой массой и водородной оболочкой. Особенностью этой сверхновой является наличие регулярных колебаний в ее световой кривой — зависимости яркости от времени. Обычно световая кривая сверхновой типа II-P имеет вид плато, на котором яркость постепенно убывает после взрыва. Но в случае SN 2022jli были обнаружены периодические всплески и спады яркости с периодом около 12 дней. Это явление никогда ранее не наблюдалось в световых кривых сверхновых.

Для объяснения этого эффекта была предложена модель, в которой предполагается, что звезда-предшественник сверхновой находилась в двойной системе с другой звездой. При взрыве сверхновой вторая звезда не была разрушена, а продолжила орбитальное движение вокруг центра сверхновой. При этом она взаимодействовала с выброшенной звездной оболочкой, что привело к раздуванию ее атмосферы. А в центре сверхновой образовался компактный остаток — черная дыра или нейтронная звезда. Каждый раз, когда этот объект проходил сквозь атмосферу второй звезды, он захватывал часть ее материи и образовывал вокруг себя аккреционный диск. Этот диск излучал большое количество энергии, которая и вызывала колебания яркости сверхновой.

Для подтверждения этой модели были проведены многочастотные наблюдения сверхновой с использованием разных инструментов, в том числе телескопов Европейской Южной Обсерватории в Чили. Были измерены видимый свет, гамма-лучи, рентгеновские лучи и радиоволны, исходящие от системы. Все эти данные позволили определить наличие компактного остатка сверхновой и его параметры. Было показано, что этот объект должен быть очень плотным и мощным, чтобы притягивать материю от второй звезды. Поэтому было сделано предположение, что это либо нейтронная звезда, либо черная дыра.

Это открытие является важным результатом в изучении процессов, происходящих при гибели массивных звезд. Оно также демонстрирует, как разнообразны и сложны могут быть системы сверхновых. Астрономы надеются, что в будущем они смогут найти больше подобных примеров и изучить их подробнее с помощью новых телескопов, таких как Чрезвычайно Большой Телескоп ESO, который должен начать работу в конце этого десятилетия. Таким образом, они смогут раскрыть тайны черных дыр и нейтронных звезд — самых экстремальных объектов во Вселенной.