Астрономы продолжают биться над загадками сверхъярких сверхновых звезд.
Сверхъяркие тайны: Зародыш магнетара
Знаменитая сверхновая Тихо Браге (SN 1572): комбинированное изображение сразу в разных частях спектра – гамма-лучах (пурпурный цвет), рентгене (желтый, зеленый, синий), инфракрасном (красный) и оптическом диапазонах

Сверхновые могут в одночасье засиять ярче целой галактики — ведь в этой вспышке гибнут самые крупные звезды. Различают два типа сверхновых. Первые появляются, когда одна из звезд двойной системы начинает перетягивать вещество от соседки и со временем набирает критическую массу. Вторые — непосредственно из крупной звезды, почти исчерпавшей запасы топлива для продолжения термоядерной реакции, из коллапса ее ядра, раскаленного и насыщенного тяжелыми элементами. Именно взрывы сверхновых II типа демонстрируют невероятную силу, мощь… и красоту.

Впрочем, за последние годы удалось заметить несколько случаев, в которых сверхновые были еще на пару порядков ярче и мощнее прочих. Их пока что записали в отдельную группу «сверхъярких сверхновых» (Super-Luminous Supernovas, SLSN), хотя уже сейчас видно, что они сами по себе распадаются на три отдельных группы — и лишь для одной из них мы хотя бы примерно можем обрисовать механизм развития событий.

Эта самая редкая группа сверхъярких сверхновых, названная SLSN-R, подпитывается радиоактивными процессами. Считается, что рождает их коллапс отяжелевшего ядра крупной звезды, насыщенный радиоактивным изотопом никеля, запасы которого в разы превышают массу Солнца. Распадаясь, он выделяет гамма-излучение и рождает частицы антивещества, что и вызывает, в конце концов, взрыв и вспышку.

С другой стороны, остается неясным, откуда и почему именно эти звезды получают такой внушительный запас радиоактивного никеля. Возможно, он образуется уже в ходе коллапса особенно массивного ядра звезды. А может быть, он является продуктом термоядерных реакций с участием кислорода, протекающих в самых больших звездах.

Значительно чаще удается наблюдать сверхъяркие сверхновые другого типа, насыщенные водородом SLSN-II. Они, насколько известно, порождаются звездами с особенно толстыми внешними водородными оболочками, настолько плотными, что заметно блокируют свет таких звезд (и затрудняют их наблюдение до того самого момента, пока сверхновая не «бабахнет»). Спусковым крючком, запускающим взрыв, в данном случае может служить появление рядом черной дыры или магнетара — словом, тела достаточно мощного, чтобы резко вмешаться в жизнь водородного «покрывала» звезды. Словом, как говорит израильский астроном Авишай Галь-Ям (Avishay Gal-Yam), «технически это сверхновые II типа, однако возникающие не из красного сверхгиганта, как все они, а из какой-то иной звезды».

Ну а самыми яркими из сверхъярких сверхновых являются бедные водородом SLSN-I. Вот их происхождение и суть остаются полной загадкой. Есть гипотеза, что порождают их звезды, «распухшие» до невероятных размеров, в десятки раз больших нашего Солнца. Лишенные водородной оболочки, такие звезды сияют особенно ярко. Такую возможность можно описать хотя бы теоретически, что и предложил Галь-Ям со своими коллегами.

По их мнению, источником SLSN-I могут служить звезды Вольфа — Райе, отличающиеся очень высокой температурой и светимостью. В ходе коллапса ядра такой звезды в нем может формироваться молодой магнетар, нейтронная звезда, быстро вращающаяся и обладающая невообразимо мощным магнитным полем. Этот зародыш накачивает энергией гибнущую звезду, обуславливая появление сверхновой невероятной яркости и силы.

Такая схема событий, впрочем, пока остается чисто предположительной. Сами авторы отмечают, что неясности здесь начинаются с первых же шагов — например, неизвестным остается, будет ли нейтронная звезда, только что родившаяся в ядре гибнущей звезды Вольфа — Райе, вращаться достаточно быстро для того, чтобы давать процессу нужные количества энергии.

По публикации Space.Com