Вперше вчені безпосередньо спостерігали форму ударної хвилі наднової, що пробивається крізь поверхню вмираючої зірки, відкриваючи важливі деталі цих космічних вибухів. Подія під назвою SN 2024ggi була відкрита в квітні 2024 року і сталася в галактиці, розташованій на відстані 23,6 мільйона світлових років від нас. Ранні спостереження зафіксували овальну оливкову форму до того, як ударна хвиля зіткнулася з навколишнім матеріалом — швидкоплинний момент, який дає зрозуміти найраніші стадії смерті зірки.
Важливість цього раннього виявлення полягає в тому, що такі ознаки зникають протягом кількох годин, що підкреслює важливість швидкого спостереження та різноманітних методів дослідження наднових.
Physics of Star Doom
Загибель масивної зірки є складним процесом, спричиненим виснаженням термоядерного палива в її ядрі. Зірки зберігають стабільність, поєднуючи легші атоми в більш важкі, перетворюючи масу в енергію. Однак цей процес зрештою призводить до утворення багатого залізом ядра, де подальший синтез споживає енергію замість її вивільнення. Ядро руйнується, викликаючи наднову.
Імплозія створює ударну хвилю, яка відбивається та вибухає назовні, прориваючи зовнішні шари зірки. Коротке вікно між проривом ударної хвилі та її зіткненням з раніше викинутим матеріалом є критичним. Ця «фаза прориву ударної хвилі» є центром нових спостережень.
Спектропаляриметрія виявляє форму
Астрономи вже виявили прориви ударної хвилі, але нові спостереження SN 2024ggi виділяються завдяки використанню спектрополяриметрії, методу, який вимірює поляризацію світла на різних довжинах хвиль. Цей метод дозволяє вченим визначити геометрію вибуху з безпрецедентною точністю.
Спостереження почалися лише через 26 годин після відкриття і тривали кілька днів. Дивно, але дані показали, що ударна хвиля не була сферичною, а поширилася в оливкову або футбольну форму вздовж переважної осі. Ця подовжена форма зберігалася навіть у викиді, що розширювався, що вказує на постійний механізм, що лежить в основі вибуху.
Наслідки та майбутні дослідження
Коли ударна хвиля поширювалася на раніше викинутий із зірки матеріал, переважна вісь змістилася, вказуючи на те, що середовище вплинуло на геометрію вибуху. Однією з можливостей є те, що у зірки був подвійний компаньйон, гравітаційний вплив якого спричинив її смерть.
Наслідки цього відкриття значні. Детально фіксуючи фазу прориву ударної хвилі, вчені можуть вдосконалити моделі вибухів наднових і отримати глибше розуміння еволюції зірок. Використання спектрополяриметрії відкриває нові можливості для вивчення геометрії цих подій, потенційно відкриваючи приховані механізми, які контролюють їхню асиметрію.
Вибухи наднових є одними з найенергетичніших подій у Всесвіті, які відіграють вирішальну роль у розподілі важких елементів. Розкриваючи їх складність, вчені можуть намалювати повнішу картину космічної еволюції.
