Ученым из израильского Института науки имени Хаима Вейцмана в Реховоте удалось оказаться свидетелями взрыва массивной звезды Вольфа — Райе и появления сверхновой 2019hgp, рождение которой многие ученые ранее считали невозможным. Статья об этом опубликована в журнале Nature.
Равновесие звезд во время их жизни обеспечивается тем, что гравитационные силы, стремящиеся сжать вещество, уравновешиваются термоядерными реакциями, распирающими звезду изнутри. Как только ядерное “горючее” выгорает и равновесие нарушается, происходит стремительное сжатие. При этом процесс слияния легких ядер в тяжелые элементы, обеспечивающий все звезды энергией, может занимать миллионы и миллиарды лет — чем звезда массивнее, тем короче ее срок жизни. В случае со звездами размером с Солнце или же меньше спустя десятки миллиардов лет коллапс приводит к образованию белого карлика, а вот звезды массой как минимум 8-15 солнечных масс взрываются в виде сверхновой — когда тяжелые элементы разлетаются по всему окружающему пространству — либо просто сжимаются без взрыва, становясь нейтронной звездой или черной дырой (если первоначальная масса была достаточно велика для образования последней).
Массивные звезды типа Вольфа — Райе отличаются от прочих тем, что содержат в своих внешних слоях очень мало легких элементов, при этом они находятся на поздних стадиях звездной эволюции и для них характерны очень высокие температуры и светимости. Несмотря на короткую продолжительность их жизни, никогда прежде не наблюдались превращения звезд типа Вольфа — Райе в сверхновые. Многие астрофизики предполагали, что подобные звезды в конце жизни просто без взрывов коллапсируют в черные дыры, не выбрасывая в окружающее пространство значимых количеств вещества.
Теперь с помощью спектрального анализа излучения сверхновой 2019hgp израильские ученые сумели выявить “подписи” элементов, характерных для звезд типа Вольфа — Райе, включая не только углерод и кислород, которые обычно встречаются в сверхновых, но и довольно дефицитный неон, не наблюдавшийся в подобных случаях. По словам руководителя исследований профессора Авишая Гал-Яма, это подтверждает гипотезу о том, звезды типа Вольфа — Райе все же могут сбрасывать внешние слои, взрываясь в виде сверхновых, однако на данном этапе исследований пока еще нельзя говорить о том, что все подобные звезды заканчивают свою жизнь взрывом. Возможно, часть из них все же действительно тихо коллапсирует в черную дыру, не образуя сверхновой.