Новый тип сверхновых вызван поглощением черной дыры звездой

Недавно человечество впервые стало свидетелем чрезвычайно редкого космического события: черная дыра (или, возможно, нейтронная звезда) была поглощена звездой, после чего уничтожила ее ядро ​​изнутри, чем вызвала сверхновую. О существовании подобного феномена до этого только догадывались, но теперь ученые имеют наглядное доказательство. Впервые это событие зарегистрировал в 2017 году Very Large Array - радиотелескоп, расположенный в Нью-Мексико, США. Внимание астрономов привлек мощный радиовзрыв VT 1210 + 4956, который связывают со взрывом сверхновой, происходил из карликовой галактики в примерно 480 миллионах световых лет от Земли. Для дальнейшего наблюдения за галактикой Донг с коллегами применили, кроме VLA, спектрометр LRIS (Low Resolution Imaging Spectrometer) из Обсерватории Кека на Гавайях, работающий в оптическом диапазоне. Он помог ученым найти следующую подсказку: сверхбыстрые потоки материи, выходящих из точки в окрестности этой галактики - признак того, что когда-то там произошел мощный взрыв. Последней деталью стали архивные данные японского телескопа MAXI (Monitor of All Sky X-ray Image), находящийся на МКС. Они показали мощную рентгеновскую вспышку с центром в том же месте - но на этот раз датированную 2014 годом.

Событие глазами художника. Спираль вокруг звезды - материя, поднятая объектом (черной дырой или нейтронной звездой, которая до этого была одной из двух звезд в двойной системе) с ее атмосферы. После столетий сближения двух тел, объект наконец погрузился сначала в атмосферу звезды, а затем дошел и до ядра, чем вызвал зрелищную вспышку сверхновой и два джета.

Credit: Chuck Carter

Вот что произошло, по мнению ученых: когда-то там была двойная звездная система. Впоследствии одна из звезд стала сверхновой и превратилась или в нейтронную звезду или на черную дыру, под действием гравитации приближалась к своей «сестре», оставляя за собой спираль перетащенного из нее газа.

После того как этот объект пересек границу атмосферы звезды, ему понадобилось еще несколько веков, чтобы достичь ядра. Наконец, уничтожение ядра звезды привело к формированию двух джетов - именно их рентгеновский следует засек в 2014 году японский телескоп - а также превратило звезду в сверхновую. Обнаруженные VLA радиоволновые всплески, с другой стороны, были вызваны столкновением материала с сверхновой с той огромной газовой спиралью, образовавшейся ранее.

Существование подобного феномена - вызванного слиянием сверхновой с ядром,  которое коллапсирует (Merger-triggered core-collapse supernova) - ученые уже предвидели, но до этого не было ни одного прямого его наблюдения.

«Вторая звезда все равно рано или поздно взорвалась бы, но слияние ускорило процесс», - говорит Донг.

Исследование опубликовано в журнале Science под названием «A transient radio source consistent with a merger-triggered core collapse supernova».