Суперяркие сверхновые звезды (SLSNe) представляют собой одни из самых необычных и мощных явлений в астрономии. Эти взрывающиеся звезды могут быть в 100 раз ярче обычной сверхновой, что позволяет им затмевать все другие звезды в своей галактике. Ученые сотрудничают для выявления причин этой колоссальной яркости, в частности, с помощью телескопа Fermi Gamma-ray Space Telescope, который наблюдает за гамма-излучением, исходящим от SLSNe.
РЕШЕНИЕ ЗАГАДКИ SLSNE
Исследовательская группа, работающая под руководством Фабио Асеро из Французского национального центра научных исследований (CNRS), произвела анализ гамма-лучей шести SLSNe, обнаруженных за первые 16 лет наблюдений Fermi. Ключевым объектом исследования стал сверхновый взрыв SN 2017egm, открытый почти десять лет назад. Понимание, зависит ли яркость этих сверхновых от магнитаров или от взаимодействия с окружённым материалом, возможно только через детекцию гамма-излучения.
МОДЕЛИ ЯРКОСТИ: МАГНИТАР И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ОКРУЖАЮЩИМ МАТЕРИАЛОМ
Существуют две основные модели, объясняющие происхождение SLSNe: модель магнитара и модель взаимодействия с окружённым материалом (CSM).
Магнитары – это нейтронные звёзды с магнитными полями, в тысячи раз превышающими магнитные поля обычных нейтронных звёзд. В модели магнитара звезда взрывается как сверхновая и оставляет после себя быстро вращающийся магнитар, который генерирует мощные потоки электронов и их антивещественных аналогов – позитронов. Эти заряженные частицы образуют облако, называемое невидимой туманностью магнитара, взаимодействия внутри которого приводят к появлению гамма-излучения.
Согласно модели CSM, перед взрывом звезда теряет массу, создавая слои газа и пыли, которые во время взрыва ярко освещаются взрывными выбросами. Это также может объяснить колебания яркости SLSNe, когда выбросы проникают во вновь созданные оболочки.
ИССЛЕДОВАНИЕ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ
Авторы работы акцентируют внимание на том, что разлучение между двумя моделями основывается на гамма-излучении. Наблюдения SN 2017egm позволили выявить гамма-излучение только два месяца спустя после взрыва, что соответствует предсказаниям модели магнитара. Исследование показало, что только у SN 2017egm были зарегистрированы гамма-излучения из всей выборки SLSNe, что подтверждает доминирование модели магнитара.
БЛИЖАЙШИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ
Использование новых технологий, таких как Черенковский телескоп (CTAO), поможет в дальнейшем исследовании SLSNe. Это будет самый мощный наземный гамма-обсерваторий, способный исследовать окрестности SLSNe и предоставить новые данные о магнитарах. Также ожидается, что Обсерватория Вера Рубин откроет миллионы новых сверхновых, что откроет дополнительные горизонты в астрономическом понимании этих космических явлений.
Данные исследования продвигают пределы наших знаний о магнитарах и дают возможность заглянуть вглубь природы SLSNe, открывая новые страницы мы в понимании этих вселенских феноменов.
