8.2K
Смерть массивной звезды в далекой галактике 10 миллиардов лет назад создала редкую сверхяркую сверхновую, самую далекую от Земли из всех когда-либо обнаруженных. Взрыв, более чем в три раза яркий, чем 100 миллиардов звезд Млечного Пути, произошел спустя 3,5 миллиарда лет после Большого взрыва в период, известный как «космический полдень», когда скорость звездообразования во Вселенной достигла своего пика.
Сверхяркие сверхновые в 10-100 раз ярче, чем типичная сверхновая, но астрономы до сих пор не знают точно, какие звезды или физические процессы порождают их чрезвычайную яркость.
Сверхновая, известная как DES15E2mlf, необычна даже среди небольшого числа сверхярких сверхновых. Она обнаружена в ноябре 2015 года благодаря сотрудничеству Dark Energy Survey (DES) и обсерватории Серро-Тололо в Чили. Последующие наблюдения для измерения расстояния и получения подробных спектров сверхновой были проведены с помощью многоцелевого спектрографа Gemini на 8-метровом телескопе Gemini South.
Исследование проводилось астрономами Университета Калифорнии в Санта-Круз Йен-Ченом Паном и Райаном Фоли в составе международной команды сотрудников DES. Исследователи сообщили о своих выводах в статье, опубликованной 21 июля в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Новые наблюдения могут служить ключом к природе звезд и галактик при пике звездообразования. Сверхновые важны в эволюции галактик, потому что их взрывы обогащают межзвездный газ, из которого формируются новые звезды с элементами, более тяжелыми, чем гелий, которые астрономы называют металлами.
«Важно просто знать, что в то время взрывались очень массивные звезды. Но что мы действительно хотим знать, так это относительную скорость сверхярких сверхновых звезд к нормальным сверхновым, но мы пока не можем сделать это сравнение, потому что нормальные сверхновые слишком слабые для наблюдения на таком расстоянии. Поэтому мы не знаем, расскажет ли эта нетипичная сверхновая нам что-то особенное о 10 миллиардах лет назад», – рассказывает Райан Фоли, ассистент профессора астрономии и астрофизики.
Предыдущие наблюдения сверхярких сверхновых обнаружили, что они обычно находятся в карликовых галактиках, которые, как правило, менее обогащены металлами, чем более массивные галактики. Однако, галактика-хозяин DES15E2mlf представляет собой довольно массивную, нормальную галактику.
«Нынешняя идея заключается в том, что среда с низким содержанием металлов имеет важное значение для создания сверхярких сверхновых, и поэтому они имеют тенденцию встречаться в малогабаритных галактиках, но DES15E2mlf находится в относительно массивной галактике по сравнению с типичной галактикой-хозяином для сверхярких сверхновых», – говорит Пан, постдокторант и первый автор статьи.
Фоли объяснил, что звезды с меньшим количеством тяжелых элементов сохраняют большую часть своей массы, когда погибают, что может привести к большему взрыву, когда звезда исчерпает топливо.
«Мы знаем, что металличность влияет на жизнь звезды и то, как она умирает, поэтому обнаружение этой сверхяркой сверхновой в галактике с более высокой массой противоречит нынешнему представлению. Но мы заглянули так далеко в прошлое, что у этой галактики было мало времени для создания металлов, так что может случиться так, что в эти более ранние времена в истории Вселенной даже галактики с большой массой имели достаточно низкое содержание металлов, чтобы создать эти необычные звездные взрывы. В какой-то момент Млечный Путь также имел такие же условия и, возможно, также произвел много таких взрывов», – говорит Фоли.
«Несмотря на то, что остается еще много головоломок, способность наблюдать эти необычные сверхновые на столь больших расстояниях дает ценную информацию о самых массивных звездах и о важном периоде в эволюции галактик», — заключил Матем Смит, докторант-исследователь из Университета Саутгемптона (Великобритания).