Слишком горячая для обычной сверхновой: что за вспышку увидел «Уэбб»

Команда под руководством Мин-Яна Чжуана из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне нашла вспышку в данных программы NEXUS. В рамках этой программы «Уэбб» примерно раз в два месяца снимает один и тот же участок неба. На снимке от 28 мая 2026 года объект не был виден. Через 71 день он появился, а яркость в одном из инфракрасных фильтров выросла более чем в 3,6 раза. Исследователи опубликовали работу 29 сентября на сервере препринтов arXiv. Она пока не прошла научное рецензирование.

Вспышка находится в галактике с красным смещением 5,017. Этот показатель описывает, насколько расширение Вселенной растянуло свет на пути к нам. Поэтому два снимка, которые телескоп сделал с интервалом в 71 день, не означают, что между ними для самой звезды прошло столько же времени. Оценка в 4-10 дней относится к времени в системе отсчета источника.

По модели исследователей, температура светящегося вещества достигала примерно 17 тысяч кельвинов, а радиус области, откуда шел свет, составлял около 46 расстояний от Земли до Солнца. Ее светимость — полная мощность излучения — была около эрг в секунду. Среди 34 хорошо изученных близких сверхновых II типа, с которыми команда сравнила объект, ни одна не сохраняла температуру выше примерно 15 тысяч кельвинов спустя шесть дней после взрыва и не достигала такой светимости позднее четвертого дня.

Сверхновая II типа возникает, когда ядро массивной звезды коллапсирует, а ее внешние слои выбрасывает взрывом. Авторы считают, что AT 2026abck может быть такой сверхновой, но с дополнительным источником энергии на раннем этапе. Например, выброшенное вещество могло столкнуться с плотным газом вокруг звезды. Другой вариант — свет испускала протяженная оболочка, которую ударная волна нагрела во время взрыва и которая затем остывала. Оба сценария могут объяснить высокую температуру и яркость вспышки.

Положение объекта помогает проверить другие версии. Он находится между двумя компонентами своей галактики, примерно в 3600 и 4200 световых годах от их центров. Это не похоже на вспышку активного галактического ядра или на событие, при котором черная дыра разрывает звезду: такие явления обычно происходят в центре галактики. Высокая температура, яркое ультрафиолетовое излучение и большая светимость вскоре после взрыва также не согласуются с версией сверхновой Ia типа.

Однако астрономы пока измерили только яркость объекта через несколько широкополосных фильтров. По этим данным они оценили, как энергия излучения распределяется по длинам волн. Красное смещение известно из спектра галактики, а спектра самой вспышки у команды нет. Поэтому исследователи не исключают, что «Уэбб» увидел сверхъяркую сверхновую, которая еще набирает яркость. Повторные наблюдения помогут различить версии: сверхновая II типа должна быстро тускнеть в ультрафиолете, а сверхъяркая на стадии роста — продолжать разгораться. Для более уверенной классификации нужен спектр, который может получить прибор NIRSpec на борту «Уэбба».

Галактика, где произошла вспышка, активно образует звезды. Их суммарная масса составляет около 6 миллиардов масс Солнца, а за год в галактике рождаются звезды общей массой от 14 до 21 солнечной. Доля элементов тяжелее гелия в ней примерно втрое ниже солнечной. По этим характеристикам галактика типична для своей эпохи.

«Уэбб» уже помог найти более 200 кандидатов в сверхновые в далеких галактиках, но ранние этапы таких взрывов удается увидеть редко. Свет этих объектов приходит к нам в инфракрасном диапазоне, на который рассчитаны приборы телескопа. При красном смещении выше 5 лишь одну сверхновую до этой работы подтвердили по спектру, причем гравитация скопления галактик усилила ее свет до 30 раз. AT 2026abck удалось обнаружить без такого усиления. Наблюдения подобных вспышек позволяют изучать, как массивные звезды жили и погибали в молодых галактиках.