Астрономы впервые наблюдали, как сверхновая сменила тип с водородного на гелиевый
Астрономы впервые проследили, как сверхновая изменила свой спектральный тип во время эволюции: SN 2021ukt сначала вела себя как водородная, но потом внезапно приобрела свойства гелиевой. Наблюдения проводились с помощью 2,2-метрового телескопа Гавайского университета и сети обсерваторий Las Cumbres.
Объект SN 2021ukt, вспыхнувший в 2021 году в галактике UGC 505, на первых порах выглядел как сверхновая с плотной водородной оболочкой, но затем ее спектр сменился: линии водорода исчезли, и проявились признаки гелия. Такого перехода от одного типа к другому никогда ранее не фиксировалось.
Сверхновые обычно классифицируют по тому, какие элементы видны в их спектрах. Если в излучении заметны линии водорода, вспышку относят к типу II. Если водород отсутствует, а вместо него видны гелий и более тяжелые элементы — к типу I. Подтип IIn означает водородную сверхновую с узкими эмиссионными линиями, вызванными взаимодействием с плотной оболочкой вещества вокруг звезды. Тип Ib относится к взрывам звезд, полностью потерявших водород до коллапса.
В начале вспышки SN 2021ukt излучала так, как это делают водородные сверхновые: в спектре была характерная водородная линия, а сама яркость оставалась почти постоянной примерно 25 дней. Такое поведение говорит о том, что разлетающиеся после взрыва оболочки сталкивались с плотным газом вокруг звезды. Позже спектр изменился — взаимодействие ослабло, водородные линии исчезли, и появились особенности, характерные для типа Ib.
По оценкам авторов, звезда-предшественник имела массу около 12 солнечных и почти полностью потеряла водородную оболочку до взрыва. Оставшийся слой оказался очень тонким — менее 0,05 массы Солнца, — но все же успел вступить в контакт с выбросами и повлиял на раннее поведение вспышки. При этом во взрыве образовалось не более 0,04 солнечной массы радиоактивного никеля. Его распад поддерживает свечение сверхновой после основного всплеска яркости.
Обычно тип сверхновой определяют по тому, как она выглядит в первые недели после вспышки. Но в случае SN 2021ukt это оказалось недостаточно. Если бы астрономы начали наблюдать ее позже, они бы увидели только гелиевую фазу и решили, что это сверхновая типа Ib. Начальный водородный этап остался бы незамеченным.
В этом материале рассказываем, как астрономы используют гравитационное линзирование квазаров, чтобы измерять скорость расширения Вселенной — и почему методы, основанные на сверхновых, дают другие значения.
Иллюстрация ESO
