«Одним из самых захватывающих моментов в моей карьере астронома стал момент, когда я показал только что полученные изображения HST и увидел объект прямо там, где мы все это время и ожидали», — сказал Гастон Фолателли, возглавлявший усилия по получению изображения. новые наблюдения космического телескопа Хаббл (HST).Вопрос о том, как массивные звезды проводят свою короткую жизнь, пока не становятся сверхновыми, представляет большой интерес для астрофизиков. Согласно стандартной теории, которая применима только к изолированным звездам, только холодные и протяженные (красные сверхгиганты) или горячие и голубые (звезды Вольфа-Райе) могут стать сверхновыми. Однако появляется все больше свидетельств того, что самые массивные звезды не являются одинокими одиночными, а принадлежат к тесным двойным системам с обильными взаимодействиями.
Эпизоды массопереноса между членами двойных звездных систем влияют на то, как звезды развиваются, а это означает, что существует гораздо больше потенциальных сценариев для последних стадий образования предшественников сверхновых.Соседняя сверхновая SN 2011dh, которая произошла в 2011 году в хорошо известной водоворотной галактике M51, которая находится на расстоянии около 24 миллионов световых лет от Земли, является прекрасным примером, который не может быть объяснен стандартной теорией.
То, что выглядело как желтая звезда-сверхгигант, было обнаружено в месте расположения сверхновой на изображениях, полученных до взрыва, но отдельные желтые звезды-сверхгиганты не считались способными стать сверхновыми. В астрономическом сообществе возникли споры, и несколько экспертов предположили, что фактическим прародителем должен был быть невидимый ярко-синий объект, такой как звезда Вольфа Райе.
Однако группа под руководством Мелины С. Берстен из ИПМУ Кавли и Омара Бенвенуто из Университета Ла-Платы, Аргентина, показала, что взрывающаяся звезда должна была быть протяженной, как желтый сверхгигант, и принадлежать к двойной системе. . «Мы создали подробные модели, которые последовательно объясняли каждое свойство SN 2011dh посредством взрыва желтой звезды-сверхгиганта в двойной системе», — отметила Мелина С. Берстен.В марте 2013 года предложение Бенвенуто, Берстена и сотрудников получило существенную поддержку, когда наблюдалось исчезновение желтого сверхгиганта, что указывало на то, что взрывающимся объектом была не ярко-голубая звезда, а именно она. «В то время для подтверждения нашей модели не хватало только одного фрагмента головоломки: нам нужно было найти звезду-компаньон, которая, согласно нашим расчетам, была горячим компактным объектом», — сказал Омар Бенвенуто.С этой целью группа намеревалась получить время наблюдений HST, которое было предоставлено в 2013 году и недавно выполнено 7 августа 2014 года. Изображения были получены в ультрафиолетовом режиме, когда ожидается, что звезда-компаньон будет наиболее четко видна.
Точечный источник был четко обнаружен на новых изображениях в точном местоположении сверхновой. «К нашему воодушевлению, объект имел свойства, предсказанные моделями», — объяснила Шайлер Ван Дайк из Калифорнийского технологического института, отвечавшая за анализ изображений. Фолателли и его сотрудники сочли маловероятным, что обнаружение было связано с каким-либо другим источником заражения.Другие наблюдения HST были недавно получены в оптическом диапазоне другой европейской группой. «Когда такие данные будут доступны, они не только будут служить для окончательного подтверждения существования звезды-компаньона, но и предоставят важную информацию для уточнения бинарной модели, первоначально предложенной нашей командой», — сказал Кенити Номото из Кавли ИПМУ.
Это уникальная возможность подробно изучить прародителя сверхновой. Результаты будут иметь важное значение для наших знаний об эволюции звезд и ее связи со свойствами сверхновых.Случай с SN 2011dh прекрасно иллюстрирует преимущества активной обратной связи между теорией и наблюдением. «Как ученый, для меня это похоже на сбывшуюся мечту — сделать предсказание и подтвердить его шаг за шагом по мере развития сверхновой и раскрытия фактов.
Это редкий случай для астрономии, когда события обычно развиваются гораздо дольше. «Мы очень довольны тем, как развивалась история SN 2011dh», — заключила Мелина С. Берстен.