Надпотужні наднові: зірки, що зникають без сліду
Надпотужні наднові: нові докази існування зірок, що зникають без сліду
Вчені знайшли непрямі докази існування рідкісного класу наднових зірок, вибух яких настільки потужний, що не залишає після себе жодних залишків – ані нейтронних зірок, ані чорних дір. Про це повідомляє The Independent.
Зазвичай вибух наднової супроводжується викидом речовини в космос, після чого зоряне ядро стискається в щільний об’єкт. Однак наймасивніші зірки Всесвіту можуть зазнати значно руйнівнішої долі. Існування таких надпотужних наднових теоретично передбачалося ще з 1960-х років, але лише нещодавні дослідження надали переконливі підтвердження.
Докторант з астрофізики Університету Монаша Хуї Тонг пояснив, що нові дані були отримані під час вивчення чорних дір та гравітаційних хвиль – пульсацій у просторі-часі, які виникають під час зіткнень масивних об’єктів. Ці явища характерні для зірок, маса яких у 140–260 разів перевищує масу Сонця.
Коротке життя гігантів
Попри свою величезну масу, такі зірки існують відносно недовго – лише кілька мільйонів років. Для порівняння: Сонце проіснує близько 10 мільярдів років, тобто ці зірки згоряють у тисячу разів швидше. "Вони нагадують величезний феєрверк, який горить яскраво й коротко, перш ніж вибухнути", – зазначив Тонг.
Зазвичай вибух зірки певної маси залишає після себе нейтронну зірку, а ще масивніші – чорну діру. Проте вчені виявили аномалію: у даних про 153 пари чорних дір, маса яких була визначена за гравітаційними хвилями, спостерігався "заборонений діапазон" – відсутність чорних дір із масою від 44 до 116 сонячних.
Найімовірнішим поясненням цього феномену є те, що найбільші зірки не залишають після себе чорних дір у цьому діапазоні мас, оскільки повністю знищуються під час рідкісного типу вибуху – парно-нестабільної наднової.
Механізм катастрофічного вибуху
На початкових етапах розвитку такі гігантські зірки не відрізняються від інших масивних зірок: вони спалюють водень і гелій, формуючи ядро з вуглецю та кисню. Стабільність ядра підтримується рівновагою між гравітаційним тиском і викидом енергії назовні.
Однак за екстремальних температур усередині зірки частина фотонів перетворюється на пари електронів і позитронів, що послаблює зовнішній тиск і порушує стабільність ядра. Саме ця нестабільність і дала назву такому типу наднових.
"Ядро стає нестабільним, що призводить до неконтрольованого колапсу та потужного термоядерного вибуху, який розриває зірку на частини", – пояснив Тонг.
Гігантська планета біля маленької зірки: відкриття, що кидає виклик теоріям
Астрономи виявили надзвичайно велику планету, яка обертається навколо крихітної зірки. Це відкриття суперечить існуючим уявленням про формування планетних систем. Мова йде про зірку TOI-6894, розташовану на відстані близько 240 світлових років від Землі в сузір’ї Лева.
Маса цієї зірки становить лише п’яту частину маси Сонця. Згідно з сучасними моделями, навколо таких невеликих зірок зазвичай формуються планети розміром із Землю або Марс. Проте виявлена на орбіті TOI-6894 планета за своїми розмірами відповідає Сатурну – другій за величиною планеті Сонячної системи.
