Сверхновая звезда - это звезда, завершающая свою эволюцию колоссальным взрывом, энергия которого такова, что звезда на протяжении нескольких дней светится ярче, чем целая галактика. Сверхновые получили это свое название потому, что вспыхивают в десятки раз сильнее, чем просто новые звезды - при том, что в буквальном смысле слова "новыми" не являются ни те ни другие: на самом деле вспыхивают лишь звезды, уже существовавшие ранее. Правда, ни законченной теории сверхновых, ни законченной теории звездной эволюции вообще пока не существует, однако ученые знают о сверхновых уже довольно много: в частности, ими создана их классификация, различающая в зависимости от характера спектра сверхновые первого и второго типов, а среди сверхновых первого типа - даже три подтипа. Да и регистрируются сверхновые - благодаря совершенствованию техники наблюдений - сегодня все чаще: более ста в год.

Проект Palomar Transient Factory

Казалось, ничего сенсационного в этой области не предвидится. И вот теперь молодой американский астроном Роберт Куимби (Robert Quimby), научный сотрудник Калифорнийского технологического института в Пасадене, работая в знаменитой Паломарской обсерватории возле Сан-Диего, вдруг обнаружил - к собственному немалому удивлению - то, что можно было бы с полным на то основанием назвать сверхсверхновыми. Исследователь говорит: "Это самые яркие сверхновые из всех когда-либо наблюдавшихся. Их блеск примерно в сто раз превосходит блеск обычных сверхновых и более чем в сто миллиардов раз - блеск Солнца". Конкретно речь идет о четырех объектах, обнаруженных в рамках проекта Palomar Transient Factory. Этот проект предусматривает наблюдение за звездным небом в автоматическом режиме и регистрация объектов, быстро меняющих свою светимость.

Шесть представителей нового класса

Мало того, что эти четыре звезды вспыхнули гораздо ярче всех других сверхновых, так они еще и тускнели после вспышки намного медленнее, а кроме того, обладали необычным спектром излучения. Зато этот спектр оказался практически идентичен спектру двух других сверхновых, обнаруженных в 2007 году и поставивших тогда ученых в тупик как своей небывалой яркостью, так и этим своим необычным спектром. Спектры лишь несколько смещены один относительно другого, что объясняется различным удалением этих объектов от Земли. Примечательно также, что пик интенсивности излучения приходится на ультрафиолетовую область.

"Очевидно, мы тут имеем дело со сверхновыми совершенно нового типа, - подчеркивает Роберт Куимби. - Мы знаем о них лишь то, что они очень яркие и очень горячие (10-20 тысяч градусов Кельвина), расширяются с очень высокой скоростью (10 тысяч километров в секунду), что в их спектре излучения нет следов ни водорода, ни тяжелых элементов вроде кальция и железа, и что они затухали целых 50 дней. То есть эти сверхновые не соответствуют ни одной из имеющихся моделей".

Вместо старых моделей - две новые

Свойства всех известных до сих пор сверхновых хорошо объяснялись такими процессами, как радиоактивный распад только что образовавшихся элементов, распространение ударной волны от взрыва внешней оболочки и взаимодействие разлетающейся материи с окружающим газом. Но свойства новых сверхновых не могут быть объяснены этими процессами. Поэтому Роберт Куимби и его коллеги предложили две новые модели. Одна модель исходит из коллапса пульсирующей звезды массой, превышающей солнечную в 90-130 раз. Пульсация приводит к тому, что звезда регулярно сбрасывает не содержащие водорода части внешней оболочки в окружающее пространство, а когда топливо для ядерного синтеза иссякает и звезда взрывается с образованием сверхновой, эти сброшенные части оболочки раскаляются до наблюдаемых температур.

Вторая модель исходит из взрыва сверхновой с образованием магнетара, то есть быстро вращающейся нейтронной звезды с чрезвычайно сильным магнитным полем. В результате взаимодействия магнитного поля с заряженными частицами окружающего пространства вращение магнетара тормозится, а выделяющаяся при этом энергия разогревает выброшенное взрывом вещество - опять же до наблюдаемых температур.

Новые сверхновые - сверхредкость

Роберт Куимби надеется, что внести ясность в вопрос о действующих здесь механизмах поможет космический телескоп Hubble: "Мы только что, всего две недели назад, провели первые наблюдения с помощью космического телескопа Hubble. Думаю, что более детальное изучение спектра в ультрафиолетовом диапазоне позволит нам выяснить, какая из предложенных моделей верная".

Хотя сверхновые этого совершенно нового типа возникают довольно редко (согласно расчетам, одна такая сверхъяркая вспышка приходится на 10 тысяч обычных), все же невольно возникает вопрос, почему такие экзотические события вселенского масштаба не попали в поле зрения ученых раньше. "Все эти особо яркие сверхновые были зарегистрированы, как это ни странно, в так называемых карликовых галактиках, насчитывающих всего лишь несколько миллиардов звезд, - поясняет ученый. - Для сравнения: наша собственная галактика - Млечный Путь - насчитывает от 200 до 400 миллиардов звезд. До сих пор астрономы при поиске сверхновых ориентировались, прежде всего, на большие галактики, а в них как раз таких сверхъярких сверхновых, возможно, вообще не бывает. Кроме того, автоматизированные системы слежения за звездным небом с целью поиска сверхновых запрограммированы так, чтобы регистрировать только вспышки со строго определенными параметрами, а все прочие игнорировать".

Секреты карликовых галактик

Вспышки сверхновых нового типа обладают такой яркостью, что их можно наблюдать на немыслимом расстоянии, превышающем 8 миллиардов световых лет. Помимо того, что эти сверхновые чрезвычайно интересны и сами по себе, они открывают еще и совершенно новые возможности в наблюдении некоторых отдаленных объектов Вселенной. "Мы безусловно сможем их использовать для изучения карликовых галактик, в которых они находятся, - убежден Куимби. - Карликовые галактики играют во Вселенной очень важную роль в качестве стройматериала для больших галактик. Однако до сих пор наблюдать слабосветящиеся карликовые галактики было чрезвычайно трудно, особенно на больших расстояниях. А сверхъяркие сверхновые высвечивают окружающее их пространство, словно софит театральную сцену, и это позволит нам определить траектории движения карликовых галактик и выяснить их химический состав".

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман