Супернова е рядко и чудесно събитие. Тъй като тези интензивни експлозии се случват само когато масивна звезда достигне последния етап от своя еволюционен живот - когато е изчерпала цялото си гориво и претърпява срив на ядрото - или когато бяло джудже в двоична звездна система консумира своя спътник, като е в състояние да свидетел един е доста привилегия.
Но наскоро международен екип от астрономи стана свидетел на нещо, което може да е дори по-рядко - събитие на свръхнова, което изглежда се случва в бавно движение. Докато свръхновата по рода си (SN Type Ibn) обикновено се характеризира с бързо издигане до пикова яркост и бърз спад, тази конкретна свръхнова отне безпрецедентно дълго време, за да достигне максимална яркост и след това бавно избледнява.
За целите на своето проучване изследователският екип - който включва членове от Великобритания, Полша, Швеция, Северна Ирландия, Холандия и Германия - проучи събитие от тип Ibn, известно като OGLE-2014-SN-13. Смята се, че тези видове експлозии са резултат от масивни звезди (които са загубили външната си обвивка от водород), подложени на срутване на ядрото, и чието изхвърляне взаимодейства с облак от обикновен материал, богат на хелий (CSM).
Изследването беше ръководено от Емир Карамехметоглу от Центъра на Оскар Клайн в Стокхолмския университет. Както той каза пред Space Magazine по имейл:
„Свръхновите тип Ibn се смятат за експлозиите на много масивни звезди, заобиколени от гъста област от изключително богат на хелий материал. Ние заключаваме съществуването на този хелий чрез наличието на тесни линии на емисия на хелий в техните оптични спектри. Ние също така вярваме, че има много малко, ако има някакъв Водород в непосредствената околна среда на звездата, защото ако беше там, той би се показал много по-силен от хелия в спектрите. Както можете да си представите, този вид конфигурация е много рядка, тъй като водородът е най-разпространеният елемент във Вселената досега. "
Както вече беше отбелязано, свръхновата тип Ibn се характеризира с внезапно и драматично увеличение на своята яркост, а след това и бързо намаляване. Въпреки това, при наблюдение на OGLE-2014-SN-131 - което те откриха на 11 ноември 2014 г. с помощта на експеримента за оптично гравитационно легиране (OGLE) в Астрономическата обсерватория на Варшавския университет - те станаха свидетели на нещо съвсем различно.
„OGLE-2014-SN-131 беше различен, защото отне почти 50 дни в сравнение с по-типичните ~ 1 седмица, за да стане светло“, каза Карамехметоглу. „Тогава той също намаля сравнително бавно. Фактът, че отне няколко пъти повече от типичното покачване до максимална яркост, което е за разлика от всеки друг Ibn, който е проучен преди това, го прави много уникален обект. "
Благодарение на данните, получени от системата за откриване на преходни процеси OGLE-IV, те успяха да поставят OGLE-2014-SN-131 на разстояние около 372 ± 9 мегапарсека (1183.95 до 1242.66 милиона светлинни години) от Земята. След това беше последвано от фотометрични наблюдения с помощта на телескопа OGLE в обсерваторията Лас Кампанас в Чили и оптичния / близко инфрачервен детектор на гама-Ray Burst (GROND) в обсерваторията Ла Сила.
Екипът също получи спектроскопични данни, използвайки Новия технологичен телескоп на ESO в Ла Сила и Много големия телескоп (VLT) в Обсерваторията Паранал (и двете разположени в Чили). Освен че имат необичайно дълго време на възход, комбинираните данни също показват, че свръхновата има необичайно широка светлинна крива. За да обясни всичко това, екипът разгледа редица възможности.
Като за начало те разгледаха стандартните радиоактивни модели на разпад, за които е известно, че захранват светлинните потоци на повечето други свръхнове от тип I и тип II. Те обаче не могат да отчетат това, което са наблюдавали с OGLE-2014-SN-131. Като такива те започнаха да обмислят по-екзотични сценарии, които включват енергия, която се подава от млада, бързо въртяща се неутронна звезда (известна още като магнит) наблизо.
Въпреки че този модел би обяснил поведението на OGLE-2014-SN-131, той беше ограничен, тъй като все още не се знае какви обстоятелства ще са необходими, за да се използва магнит. Като такъв, Карамехметоглу и неговият екип също разгледаха възможността експлозиите да бъдат задвижвани от шокове, създадени от взаимодействието на изхвърлен материал от свръхновата с богатия на хелий CSM.
Благодарение на спектралните данни, получени от NTT и VLT, те знаеха, че такъв материал съществува около звездата и затова моделът е в състояние да възпроизведе наблюдаваното поведение. Както обясни Карамехметоглу, поради тази причина те предпочитат този модел пред останалите:
„В този сценарий причината OGLE-2014-SN-131 е различна от другите тип Ibn SNe се дължи на необичайно масивния характер на нейната потомствена звезда. Много масивна звезда, между 40-60 пъти по-голяма от масата на нашето Слънце, разположена в галактика с ниска металичност, вероятно е породила този SN, като е изхвърлил голямо количество богата на хелий материя, след което в крайна сметка избухва като SN. "
Освен че е уникално събитие, това проучване има и някои драстични последици за астрономията и изследването на свръхновите. Благодарение на откриването на OGLE-2014-SN-131, всички бъдещи модели, които се опитват да обяснят как формата на свръхновите тип Ibn сега имат строго ограничение. В същото време астрономите вече имат съществуващ модел, който да преценява дали и кога стават свидетели на други свръхнове, които проявяват особено големи времена на възход.
Гледайки напред, точно това се надяват Карамехметоглу и неговите колеги. „В следващите си усилия ще проучим други, по-рядко срещани типове SN, които имат дълго време на издигане и следователно вероятно са създадени от много масивни звезди“, каза той. „Ще се възползваме от рамката на сравнението, която разработихме при изучаването на OGLE-2014-SN-131.“
Още веднъж Вселената ни научи, че два от по-важните аспекти на научните изследвания са адаптивността и ангажираността към непрекъснатото откриване. Когато нещата не съответстват на съществуващите модели, разработете нови и ги тествайте!
