Масивните звезди не умират тихо. Смъртта им е зрелищна експлозия, които могат да затъмни цели галактики, и сега астрономите са идентифицирали най-мощната от тези експлодиращи звезди, на които сме били свидетели.
Суперновата, наречена SN2016aps, е наблюдавана от проучването PanSTARRS на 22 февруари 2016 г. в галактика на 4,5 милиарда светлинни години от Земята.
Сега астрономите са определили, че SN2016aps е била 500 пъти по-ярка от типичните експлозии на свръхнови. Това е, казват те, най-ярката, енергийна и може би дори най-масивната свръхнова, която някога сме виждали, което я доближава към категорията хипернова.
"SN2016aps е грандиозен по няколко начина", обясни астрономът Едо Бергер от Харвардския университет. „Не само че е по-ярък от всяка друга супернова, която някога сме виждали, но има няколко свойства и характеристики, които го правят рядък в сравнение с други експлозии на звезди във Вселената.“
Свръхновата достигнала своя пик през януари 2016 г., но наблюденията на SN2016aps продължават дълго време. След като свръхновата е била забелязана в данните на PanSTARRS, астрономите внимателно наблюдават как обектът затъмнява във времето, процес, който все още протича.
Данните, получени преди пика през януари 2016 г., и показват, че SN2016aps изсветлява през седмиците преди големия бум, още през декември 2015 г.
Общата кинетична енергия на SN2016aps я поставя наравно с известната хипернова SN1998bw от 1998 г., която избухва от звезда 25 до 40 пъти по-голяма от масата на Слънцето. Но пиковата светимост на SN2016aps е над 40 пъти по-ярка от пиковата светимост на SN1998bw.
"Интензивното излъчване на енергия на тази свръхнова сочи невероятно масивна звезда", каза Бергер. "При раждането си тази звезда е била поне 100 пъти по-голяма от масата на нашето Слънце."
Въпреки това е малко вероятно тази звезда да е произвела такава колосална експлозия сама. Всъщност в това има нещо наистина своеобразно, както разкриха спектроскопските наблюдения на свръхновата.
"Решихме, че в последните години, преди да избухне, звездата е изхвърлила масивна обвивка от газ, тъй като бурно пулсира", каза астрономът Мат Никол от университета в Бирмингам. "Сблъсъкът на отломки от взривяването с тази масивна обвивка довело до невероятната яркост на свръхновата. Те по същество добавили гориво към огъня."
Въпреки че е нормално умиращите звезди да хвърлят маса, не е обичайно звездата да хвърля толкова голяма маса в толкова кратки времеви рамки, толкова скоро преди да избухне. Изследванията за това как и защо това се е случило, ще са обект на изследване чрез симулации и моделиране.
Изследователите също открили високи нива на водород, което е озадачаващо, тъй като масивните звезди обикновено изхвърлят по-голямата част от водорода си, преди да станат свръхнови. Но този пъзел има отговор - избухналата масивна звезда някога е била две по-малки звезди, които са се слели.
Масата и водородното изобилие на тази слята потомствена звезда може да постави SN2016aps като рядък вид свръхнови, наблюдавани само в много масивни звезди, богати на водород и хелий, наречени пулсационна двойна нестабилна супернова.
Това е събитие, което изглежда като много ярка свръхнова, но само част от масата на звездата се взривява в космоса, оставяйки след себе си звезда с по-малка маса, която в крайна сметка ще стигне до истинска супернова.
По-мако вероятно е, но все пак съществува възможност, сърцевината на масивна звезда да е толкова гореща, че тя произвежда двойки електрон-позитрон, намалявайки радиационното налягане, което предпазва звездата от разпадане. Това води до ядрена експлозия, при което звездата се взривява напълно, без да остане ядро.
Все още не знаем кой от тези взривове се случил с SN2016aps. Необходимо е да се проведат подробни симулации, за да се разбере.
Но сега, когато е идентифицирана суперновата SN2016aps, учените ще търсят други подобни събития.
"Идентифицирането на SN2016aps отвори пътища за идентифициране на подобни събития от първите поколения звезди", казва Бергер.
"С предстоящия телескоп Large Synoptic Survey Telescope можем да открием такива експлозии от първия милиард години в историята на Вселената и тогава ще има много примери."
Изследването е публикувано в Nature Astronomy.