Массивные звезды в фазе «красного сверхгиганта» становятся примерно в 100 раз слабее в видимой части электромагнитного спектра за последние несколько месяцев, прежде чем коллапсируют и взрываются как сверхновые. К такому выводу пришли исследователи из Ливерпульского университета Джона Мура в Великобритании и Университета Монпелье во Франции, которые смоделировали, как будет выглядеть массивная звезда непосредственно перед тем, как она взорвется, и когда она укроется в своем предвзрывном «коконе». Работа может помочь астрофизикам выяснить, что заставляет эти звезды взрываться, а также позволить астрономам поймать взрыв в действии.
Массивные звезды определяются как те, которые в 20-XNUMX раз тяжелее Солнца. На последнем этапе своей жизни такие звезды расширяются и остывают, становясь красными сверхгигантами (RSG). Согласно недавним наблюдениям, большинство звезд до RSG могут быть покрыты большим количеством околозвездного материала (CSM), и этот материал может затем быть выброшен звездой в преддверии превращения в сверхновую. Однако неясно, за какое время CSM будет накапливаться. Сформировался бы он в течение нескольких десятков лет благодаря так называемому «суперветру»? Или это займет меньше года из-за короткой вспышки?
Моделирование видимых спектров для предвзрывных РГС
Чтобы пролить свет на эту загадку, исследователи под руководством Бен Дэвис of Ливерпуль Джон Мурс смоделировали видимые спектры для RSG непосредственно перед их взрывом и когда они окружены CSM до взрыва. Они обнаружили, что эти звезды должны быть едва видны незадолго до того, как они взорвутся, потому что CSM поглощает практически весь свет на видимых длинах волн. «Плотный CSM почти полностью закрывает звезду, делая ее в 100 раз слабее в видимой части электромагнитного спектра», — объясняет Дэвис. «Это означает, что за день до того, как звезда взорвется, ее будет почти невозможно обнаружить».
Он добавляет, что архивы телескопов полны изображений, которые случайным образом содержат массивные звезды, которые с тех пор стали сверхновыми. Например, исследователи, исследующие соседнюю галактику в поисках старых звезд, могли случайно сфотографировать RSG, который через несколько лет взорвался. На этих изображениях до взрыва звезды, которые скоро умрут, выглядят большими и яркими, как и всегда массивные звезды, а это означает, что они еще не построили предсказанный околозвездный кокон.
«Это говорит нам о том, что в последние годы жизни звезды она превращается из очень яркой в практически невидимую за считанные месяцы», — говорит он. Мир физики. «Это признак того, что сверхновая неизбежна, и предполагает, что кокон строится менее чем за год, что очень быстро».
Модель Superwind может быть исключена
Результат также означает, что модель сверхветра может быть исключена, говорит он, поскольку в этом случае RSG будут скрыты в течение десятилетий, прежде чем они взорвутся.
Как Бетельгейзе взорвалась и потеряла ритм
Новая работа, подробно описанная в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, может помочь оптимизировать то, как будущие объекты, такие как Обсерватория Веры Рубин, который должен появиться в сети в ближайшие несколько лет, для поиска массивных звезд. «Такие программы будут обследовать огромную часть неба каждые несколько ночей и таким образом контролировать миллиарды звезд, включая тысячи RSG», — объясняет Дэвис. «Если один из этих RSG начнет резко тускнеть, мы можем вызвать предупреждение, чтобы начать более внимательно наблюдать за звездой. Это будет первым шагом в выяснении причин этих предвзрывных вспышек».
