Астрономы зафиксировали новый, редкий тип сверхновой, получившей обозначение SN 2023zkd. Событие, произошедшее на расстоянии 730 миллионов световых лет от Земли, является первым прямым наблюдением взрыва звезды, который, по основной гипотезе, был вызван катастрофическим взаимодействием с черной дырой-компаньоном. Данное открытие может стать первым в целом новом классе звездных катаклизмов.
Обнаружение стало возможным благодаря совместной работе ученых из Гарвардского университета, Смитсоновского центра астрофизики и Массачусетского технологического института (MIT). Взрыв был замечен на установке Zwicky Transient Facility (ZTF) в Паломарской обсерватории, расположенной в округе Сан-Диего, Калифорния. Ключевую роль в идентификации события сыграл недавно разработанный алгоритм машинного обучения, предназначенный для сканирования ночного неба в реальном времени в поисках аномальных взрывов.
Вспышка была зафиксирована в июле 2023 года, после чего астрономы присвоили ей классификацию SN 2023zkd. Анализ архивных данных показал, что в течение четырех лет, предшествовавших взрыву, звездная система демонстрировала медленное и необычное увеличение яркости. После первоначального взрыва сверхновая предсказуемо тускнела в течение нескольких месяцев, но затем необъяснимым образом начала снова набирать яркость.
Такое поведение — сочетание предварительного четырехлетнего увеличения яркости и повторного осветления после основного взрыва — является крайне нетипичным для известных типов сверхновых. Анализ светового излучения позволил найти объяснение. Первая вспышка произошла, когда ударная волна от сверхновой столкнулась с массой газа низкой плотности, ранее сброшенного звездой.
Второе, более позднее увеличение яркости было вызвано замедленным взаимодействием с дискообразным облаком более плотного газа, также сброшенного звездой заблаговременно. Наличие этого сложного газового окружения, сброшенного задолго до детонации, указывает на то, что на звезду в течение многих лет воздействовал близкий объект с чрезвычайно сильным гравитационным полем.
Единственным известным во Вселенной объектом, способным оказывать столь мощное гравитационное влияние, является черная дыра. Именно она, по мнению исследователей, сорвала со звезды внешние слои газа задолго до ее финального коллапса, создав вокруг системы сложную газовую структуру, взаимодействие с которой и породило аномальные световые кривые.
Авторы исследования, опубликованного 13 августа в журнале The Astrophysical Journal, предлагают два возможных сценария произошедшего. Согласно первому, массивная звезда уже находилась на грани взрыва, и гравитационное воздействие черной дыры-компаньона стало последним толчком, который спровоцировал детонацию.
Второй сценарий предполагает, что черная дыра разорвала звезду на части приливными силами еще до того, как та успела взорваться самостоятельно. В этом случае вспышка, подобная сверхновой, была вызвана столкновением обломков звезды, поглощаемых черной дырой, с окружающими газовыми облаками.
Ведущий автор исследования Александр Гальяно и астроном В. Эшли Виллар отмечают, что SN 2023zkd не вписывается в стандартные классификации. Термоядерные сверхновые происходят при взрыве белого карлика массой менее восьми солнечных, а сверхновые с коллапсом железного ядра — при гибели звезд массой более десяти солнц. Новый объект не подходит ни под одну из этих категорий.
Космическая битва между звездой и черной дырой имела однозначный исход. На месте двойной системы остался единственный объект — черная дыра, ставшая значительно массивнее после поглощения останков своей соседки.
Использование искусственного интеллекта для автоматического обнаружения редких транзиентных событий в реальном времени представляет собой технологический прорыв. Это позволяет астрономам немедленно начинать последующие наблюдения, не упуская критически важные данные. Ученые полагают, что это поможет им «соединить точки между тем, как звезда живет и как она умирает», открывая скрытый ранее класс космических взрывов.
Изображение носит иллюстративный характер
Обнаружение стало возможным благодаря совместной работе ученых из Гарвардского университета, Смитсоновского центра астрофизики и Массачусетского технологического института (MIT). Взрыв был замечен на установке Zwicky Transient Facility (ZTF) в Паломарской обсерватории, расположенной в округе Сан-Диего, Калифорния. Ключевую роль в идентификации события сыграл недавно разработанный алгоритм машинного обучения, предназначенный для сканирования ночного неба в реальном времени в поисках аномальных взрывов.
Вспышка была зафиксирована в июле 2023 года, после чего астрономы присвоили ей классификацию SN 2023zkd. Анализ архивных данных показал, что в течение четырех лет, предшествовавших взрыву, звездная система демонстрировала медленное и необычное увеличение яркости. После первоначального взрыва сверхновая предсказуемо тускнела в течение нескольких месяцев, но затем необъяснимым образом начала снова набирать яркость.
Такое поведение — сочетание предварительного четырехлетнего увеличения яркости и повторного осветления после основного взрыва — является крайне нетипичным для известных типов сверхновых. Анализ светового излучения позволил найти объяснение. Первая вспышка произошла, когда ударная волна от сверхновой столкнулась с массой газа низкой плотности, ранее сброшенного звездой.
Второе, более позднее увеличение яркости было вызвано замедленным взаимодействием с дискообразным облаком более плотного газа, также сброшенного звездой заблаговременно. Наличие этого сложного газового окружения, сброшенного задолго до детонации, указывает на то, что на звезду в течение многих лет воздействовал близкий объект с чрезвычайно сильным гравитационным полем.
Единственным известным во Вселенной объектом, способным оказывать столь мощное гравитационное влияние, является черная дыра. Именно она, по мнению исследователей, сорвала со звезды внешние слои газа задолго до ее финального коллапса, создав вокруг системы сложную газовую структуру, взаимодействие с которой и породило аномальные световые кривые.
Авторы исследования, опубликованного 13 августа в журнале The Astrophysical Journal, предлагают два возможных сценария произошедшего. Согласно первому, массивная звезда уже находилась на грани взрыва, и гравитационное воздействие черной дыры-компаньона стало последним толчком, который спровоцировал детонацию.
Второй сценарий предполагает, что черная дыра разорвала звезду на части приливными силами еще до того, как та успела взорваться самостоятельно. В этом случае вспышка, подобная сверхновой, была вызвана столкновением обломков звезды, поглощаемых черной дырой, с окружающими газовыми облаками.
Ведущий автор исследования Александр Гальяно и астроном В. Эшли Виллар отмечают, что SN 2023zkd не вписывается в стандартные классификации. Термоядерные сверхновые происходят при взрыве белого карлика массой менее восьми солнечных, а сверхновые с коллапсом железного ядра — при гибели звезд массой более десяти солнц. Новый объект не подходит ни под одну из этих категорий.
Космическая битва между звездой и черной дырой имела однозначный исход. На месте двойной системы остался единственный объект — черная дыра, ставшая значительно массивнее после поглощения останков своей соседки.
Использование искусственного интеллекта для автоматического обнаружения редких транзиентных событий в реальном времени представляет собой технологический прорыв. Это позволяет астрономам немедленно начинать последующие наблюдения, не упуская критически важные данные. Ученые полагают, что это поможет им «соединить точки между тем, как звезда живет и как она умирает», открывая скрытый ранее класс космических взрывов.
