Ученые обнаружили скрытую красную сверхгигантскую звезду перед ее взрывом

Используя Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), международная группа под руководством Северо-Западного университета впервые обнаружила источник сверхновой, известный как ее предшественник, в средне-инфракрасном свете. В сочетании с архивными наблюдениями с Космического телескопа «Хаббл», данные показали, что взрыв произошел от массивной красной сверхгигантской звезды, окруженной облаком пыли. Об этом сообщает журнал Science Daily.

Фото: Global Look Press/ESA

Новые данные предполагают, что красные сверхгиганты взрываются, но часто скрыты от глаз толстым облаком пыли. Благодаря мощному инфракрасному зрению JWST ученые могут проникать через скрывающую пыль, закрывая долгосрочную пропасть между теорией и наблюдениями.

«В течение многих десятилетий мы пытались точно определить, как выглядят взрывы красных сверхгигантов. Только теперь, благодаря JWST, у нас наконец-то есть качественные данные и инфракрасные наблюдения, позволяющие нам точно определить тип взорвавшегося красного сверхгиганта и его ближайшее окружение. Мы ждали этого — взрыва сверхновой в галактике, которую JWST уже наблюдал. Мы объединили наборы данных «Хаббла» и JWST, чтобы впервые полностью охарактеризовать эту звезду», — отметил ведущий исследователь, доцент Центра междисциплинарных исследований и разработок в области астрофизики Северо-Западного университета, эксперт по жизненным циклам массивных звезд Чарли Килпатрик.

Команда впервые обнаружила сверхновую SN2025pht 29 июня текущего года, используя Вселенную автоматизированного обзора сверхновых. Свет события пришел из соседней спиральной галактики NGC 1637, находящейся примерно в 40 млн световых лет от Земли. Сравнив ее изображения до и после взрыва от «Хаббла» и JWST, исследователи смогли точно выявить предшествующую звезду, пишет Известия.

Хотя звезда излучала примерно 100 тыс. раз больше света по сравнению с Солнцем, большая часть ее света была скрыта окружающей пылью. Пыльный слой был настолько плотным, что делал звезду в видимом свете более чем в 100 раз тусклее, чем она должна быть. Поскольку пыль блокировала более короткие синие волны, внешний вид звезды значительно сместился в сторону красного.

Соавтор Килпатрика, аспирант факультета физики и астрономии Колледжа искусств и наук Вайнберга Северо-Западного университета, сыгравший ключевую роль в анализе, Асвин Суреш отметил, что это самый красный и наиболее пыльный красный сверхгигант, взрыв которого ученые наблюдали.

«SN2025pht вызывает удивление, поскольку выглядит гораздо краснее, чем практически любой другой красный сверхгигант, взрывы которого мы наблюдали как сверхновые. Это говорит нам о том, что предыдущие взрывы могли быть гораздо более яркими, чем мы предполагали, поскольку у нас не было инфракрасных данных такого же качества, которые сейчас предоставляет JWST», — добавил Килпатрик.

Плотная пыль может помочь объяснить, почему астрономы так долго не могли найти предшественников красных сверхгигантов. Большинство массивных звезд, которые взрываются как сверхновые, — это самые яркие и светящиеся объекты на небе. Теоретически, их должно быть легко заметить перед взрывом, но этого не происходит. Астрономы предполагают, что самые массивные стареющие звезды могут быть и самыми пыльными. Эти толстые слои пыли могут затемнить свет звезд до полного исчезновения из поля зрения. Новые наблюдения JWST подтверждают эту гипотезу.

Помимо наличия пыли, неожиданным для ученых оказался и ее состав — пыль данной звезды была богата углеродом. Это свидетельствует о том, что мощная конвекция в последние годы жизни могла поднять углерод из ее глубин, обогатив поверхность и изменив тип производимой пыли.

«С запуском JWST и предстоящим запуском Roman наступает захватывающее время для изучения массивных звезд и предшественников сверхновых. Качество данных и новых открытий, которые мы получим, превзойдут всё, что наблюдалось за последние 30 лет», — заключил Килпатрик.