«Коровья сверхновая»: самая яркая вспышка сверхновой, наблюдаемая в рентгеновских лучах на сегодняшний день

Группа названа в честь первой сверхновой, найденной в этом классе, AT2018cow, чье случайно сгенерированное имя случайно образовало слово «корова».

Произведение, сравнивающее обычную сверхновую со сверхновой, похожей на корову. 

Что стоит за этими необычными звездными взрывами? Новые данные указывают либо на активные черные дыры, либо на нейтронные звезды.

Когда массивная звезда взрывается, она оставляет после себя либо черную дыру, либо мертвый остаток звезды, называемый нейтронной звездой. Как правило, эти звездные остатки относительно неактивны и покрыты материалом, выброшенным во время взрыва. Но, по словам Юхана Яо (MS ’20), аспиранта Калифорнийского технологического института, события, подобные коровам, имеют в своей основе очень активные и в основном открытые компактные объекты, излучающие рентгеновское излучение высокой энергии. Яо представил новые открытия виртуально на 239-м собрании Американского астрономического общества.

«Мы можем заглянуть в самое сердце этих взрывов, чтобы непосредственно наблюдать за рождением черных дыр и нейтронных звезд», — говорит она, отмечая, что сверхновые не скрыты материалом.

Первое событие Cow, AT2018cow, шокировало астрономов, когда оно было обнаружено в 2018 году: взрыв звезды был в 10 раз ярче в видимом свете, чем типичные сверхновые, и исчезал быстрее. Он также излучал большое количество высокоизменчивых рентгеновских лучей, что заставило астрономов поверить в то, что они впервые стали непосредственными свидетелями рождения черной дыры или нейтронной звезды.

Еще одним отличительным признаком Коров является то, что они перед взрывом отбрасывают кучу массы, и эта масса подсвечивается позже, после взрыва. Когда звезды взрываются, они генерируют ударные волны, которые, как считается, пронизывают ранее существовавший материал, заставляя их светиться радио- и миллиметровым светом.

AT2020mrf является первым, который первоначально был обнаружен в рентгеновском, а не в оптическом свете. Яо и ее коллеги заметили это событие в июле 2020 года, используя рентгеновские данные российско-германского телескопа «Спектр-Рентген-Гамма» (СРГ). Они проверили наблюдения, сделанные в оптическом свете Центром переходных процессов Цвикки (ZTF), который работает в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института, и обнаружили, что ZTF также заметил это событие.

Данные SRG показали, что этот взрыв изначально излучал в 20 раз больше рентгеновского света, чем исходное событие Cow. Данные, полученные годом позже рентгеновской обсерваторией НАСА «Чандра», показали, что взрыв не только все еще шипел, но и сиял в 200 раз большим количеством рентгеновского света, чем было обнаружено во время исходного события «Корова» за аналогичный период времени.

«Когда я увидел данные Chandra, я сначала не поверил анализу, — говорит Яо. «Я пересдавал анализ несколько раз. Это самая яркая сверхновая звезда Коровы, наблюдаемая на сегодняшний день в рентгеновских лучах».

Астрономы говорят, что «центральный двигатель» внутри обломков сверхновой должен питать интенсивное непрерывное рентгеновское излучение.

«Большое количество высвобождаемой энергии и быстрая переменность рентгеновского излучения, наблюдаемые в AT2020mrf, убедительно свидетельствуют о том, что природа центрального двигателя — это либо очень активная черная дыра, либо быстро вращающаяся нейтронная звезда, называемая магнетаром», — говорит Яо. «В событиях типа Cow мы до сих пор не знаем, почему центральный двигатель настолько активен, но, вероятно, это как-то связано с типом звезды-прародителя, отличной от обычных взрывов».

Поскольку это событие не выглядело точно так же, как четыре других события типа Cow, Яо говорит, что этот новый класс сверхновых более разнообразен, чем предполагалось изначально. «Обнаружение большего количества представителей этого класса поможет нам сузить круг источников их силы», — говорит она.