Звездные взрывы, известные как сверхновые, обычно светятся в миллиард раз ярче Солнца. Сверхсветовые сверхновые (SLSNe) – относительно новый и редкий класс звездных взрывов, в 10-100 раз ярче обычных сверхновых.
Но источник энергии их сверхсветимости и механизмы взрыва остаются загадкой и остаются предметом споров среди ученых.
Группа исследователей под руководством Мелины Берстен, научного сотрудника Института астрофизики Ла-Платы и аффилированного члена IPMU Кавли, в том числе главного исследователя IPMU Кавли Кенити Номото, недавно проверила модель, которая предполагает, что энергия для обеспечения светимости двух обнаруженный SLSNe, SN 2011kl и ASASSN-15lh, в основном происходит из-за потери энергии вращения новорожденным магнетаром. Они проанализировали две недавно обнаруженные сверхсветовые сверхновые: SN 2011kl и ASASSN-15lh.
«Эти сверхновые можно найти в очень далекой Вселенной, что, возможно, дает нам информацию о свойствах первых звезд Вселенной», – сказал Номото.
Интересно, что оба взрыва оказались крайними случаями SLSNe.
Во-первых, SN 2011kl была открыта в 2011 году и является первой сверхновой, у которой произошел сверхдлинный гамма-всплеск, который длился несколько часов, тогда как типичные длительные гамма-всплески исчезают за считанные минуты. Второй, ASASSN-15lh, был обнаружен в 2015 году и, возможно, является самым ярким и мощным из когда-либо виденных взрывов, более чем в 500 раз ярче обычных сверхновых.
Более чем за месяц его светимость была в 20 раз ярче, чем вся галактика Млечный Путь.
Команда выполнила численные гидродинамические расчеты, чтобы изучить гипотезу магнетара, и обнаружила, что оба SLSNe могут быть поняты в рамках сверхновых с магнитной системой (см. Изображение 1).
В частности, для ASASSN-15lh удалось найти источник магнитара с физически допустимыми свойствами напряженности магнитного поля и периода вращения. Решение позволило избежать запрещенной области спинов нейтро-звезд, которые могли бы вызвать разрушение объекта из-за центробежных сил.
«Эти две сверхсветовые сверхновые стали проверкой наших знаний о взрывах звезд», – сказал Берстен.
Чтобы подтвердить расчеты команды, необходимо будет провести дальнейшие наблюдения, когда ожидается, что материал, выброшенный сверхновой, станет тонким. Для этого потребуются мощнейшие телескопы, в том числе космический телескоп Хаббл.
Если эти наблюдения верны, они позволят ученым исследовать внутреннюю часть взрывающегося объекта и по-новому взглянуть на его происхождение и эволюцию звезд во Вселенной.
Статья группы была опубликована в The Astrophysical Journal Letters в январе.