Полотно Вольфа-Райє та наднової, підтверджене посилання для науки

Спостереження за надновою підтверджує гіпотезу про те, що масивні зірки типу Вольфа-Райє в кінці життя вибухають у наднові типу IIb.

наднової

Зірка типу Wolf-Rayet WR 124 оточена зоряною туманністю вітру під назвою M1-67, яка розтягується зі швидкістю 150 000 кілометрів на годину. Його діаметр - шість світлових років.

Ів Гросдідьє (Університет Де Монреаль і Об. Де Страсбург), Ентоні Моффат (Університет Де Монреаль)

Сонце - це напівлегка фігура поруч із зірками типу Вольфа-Райє: більш ніж у 20 разів масивніше Сонця, температура їх поверхні як мінімум у п’ять разів вище (між 30000 і 100000 градусів). Ці зірки були відкриті в 1867 році французькими астрономами Шарлем Вольфом і Жоржем Рає. Рідкісні і часто замасковані хмарою щільного матеріалу, вони залишаються недостатньо вивченими. Астрономи припускали, що зірки Вовка-Райє закінчили своє життя бурхливим вибухом у наднову, але ніякі прямі спостереження не можуть цього підтвердити. Зараз це зроблено. Група американських та ізраїльських астрономів під керівництвом Авішай Гал-Ям з Інституту Вейцмана в Ізраїлі показала, використовуючи пристрій iPTF (проміжний завод Palomar Transient Factory), який використовує автоматизований телескоп з обсерваторії Паломар в Каліфорнії, що родоначальник SN 2013cu надновою була зірка Вольфа-Райє.

Зірки Вольфа-Райє - це етап еволюції наймасивніших зірок, що характеризується низьким складом водню. Спочатку ці зірки такі ж багаті воднем, як і інші, але вони втрачають свої зовнішні шари - багаті воднем - випромінюючи інтенсивний зоряний вітер: вони виганяють еквівалент 0,001 відсотка маси Сонця на рік, потік мільярд в рази більше, ніж у Сонця.

В основі зірки реакції ядерного синтезу перетворюють водень у гелій та азот, а потім вуглець та кисень. Коли більша частина водню у зовнішніх шарах викидається зоряним вітром, внутрішні шари, збагачені важкими елементами, стають видимими: зірка досягла фази Вольфа-Райє. Бульбашок речовини, що оточує зірку, приховує зірку, яку важко вивчити безпосередньо.

Тривалість життя зірок тим коротша, чим вони масивніші, наймасивніші зірки живуть лише від 3 до 7 мільйонів років, а сама їх фаза Вольфа-Райє триває лише десяту частину від загальної кількості. Астрофізики припускають, що вони сильно гинуть, вибухаючи надновими. Крім того, спектр деяких типів наднових показує відсутність водню, що відповідає структурі цих зірок. Зв'язок між цими зірками і цим типом наднової зараз, схоже, підтверджений А. Гал-ям.

Застосовувана стратегія полягає у швидкому виявленні початку наднової та аналізі випромінювання від зовнішньої частини зоряного вітру, що випромінюється зіркою, до того, як вона буде змінена ударною хвилею наднової (ми говоримо про "спалах-спектроскопію") . Тому для цього потрібно бути особливо чуйним, що дозволяє пристрій iPTF. Таким чином, 3 травня 2013 року наднова типу IIb під назвою SN 2013cu, розташована в галактиці NGC 9379, що знаходиться на відстані 360 мільйонів світлових років, була виявлена ​​телескопом Паломарської обсерваторії ледь більше ніж через п’ять годин. Початок вибуху. А. Гал-Ям підняв попередження на різні телескопи на землі (обсерваторія Кека) і в космосі (Свіфт), які потім направили свої прилади в напрямку наднової, щоб виміряти спектр зоряного вітру, перш ніж він не зникне. Ударна хвиля наднової швидко іонізує матеріал, що оточує зірку, роблячи лінії спектра випромінювання зоряного вітру більш інтенсивними і, отже, простішими для вимірювання.

Таким чином, спектр зоряного вітру, що спостерігається, відповідає спектру зірки Вольфа-Райє. Досить, щоб підтвердити, що деякі зірки цього типу потрапляють у наднові типу IIb. Крім того, методика спалахової спектроскопії дає вказівки на еволюцію температури зірки в кінці її життя. І обсяг сонячного вітру збільшується незадовго до вибуху (приблизно за рік). Ця інформація допоможе уточнити моделі, нині неповні, що описують смерть зірок цього типу.