У красных сверхгигантов, подобных Бетельгейзе, высока вероятность взрыва в виде сверхновой II типа. Однако наблюдать за такими звездами до их катастрофы удается не всегда. Телескоп «Джеймс Уэбб», работающий в инфракрасном диапазоне, выяснил причины этого.
Исследовательская группа астрономов из Северо-Западного университета (Иллинойс) получила наиболее детальное изображение обреченной звезды перед ее взрывом в качестве сверхновой. С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) команде удалось впервые идентифицировать исходную звезду, или предшественника сверхновой, в среднем инфракрасном диапазоне. Эти наблюдения в сочетании с архивными изображениями, полученными с помощью телескопа «Хаббл», продемонстрировали, что событие затронуло массивную красную звезду-сверхгиганта, окруженную плотным и обширным облаком пыли.
Это открытие может помочь разгадать загадку, которая мучает ученых на протяжении многих лет: почему массивные красные сверхгиганты редко взрываются в форме сверхновых. Теоретические модели предсказывают, что именно красные сверхгиганты должны составлять подавляющее большинство сверхновых с коллапсом ядра. Новое исследование показывает, что такие звезды действительно взрываются, но скрыты от наблюдателей под плотными облаками пыли. Проще говоря, после вспышки невозможно точно понять, что именно произошло.
Благодаря новым возможностям JWST астрономы наконец могут заглянуть сквозь пыль и увидеть катастрофические события в их полном объеме, устраняя разрыв между теорией и наблюдением. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters. Это первое прямое обнаружение прародителя сверхновой при помощи JWST.
Астроном Чарли Килпатрик из Северо-Западного университета, который возглавлял исследование, подчеркнул, что ученые на протяжении многих десятилетий стремились четко определить, как выглядят взрывы красных сверхгигантских звезд. Только сейчас, благодаря JWST, у них наконец-то есть качественные данные и инфракрасные наблюдения, которые позволяют точно установить тип взорвавшейся звезды и ее ближайшее окружение.
Самая красная и пыльная
Автоматизированный обзор All-Sky Automated Survey of Supernovae позволил астрономам впервые выявить SN2025pht 29 июня 2025 года. Свет этого объекта исходил из соседней галактики NGC 1637, находящейся в 40 миллионах световых лет от Земли.
Сравнив изображения NGC 1637, полученные с помощью телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» до и после взрыва, Килпатрик и его коллеги смогли обнаружить прародителя SN2025pht. Эта звезда сразу же привлекла внимание — она была чрезвычайно яркой и невероятно красной. Хотя светимость объекта примерно в 100 000 раз превышала яркость Солнца, окружающая пыль поглощала большую часть излучения. Пылевая завеса была такой плотной, что в видимом свете звезда казалась более чем в 100 раз тусклее, чем она выглядела бы без пыли. Невероятная краснота звезды объяснялась тем, что пыль преимущественно блокировала более короткие синие волны, пропуская красные.
Красные сверхгиганты — массивные звезды на поздних этапах эволюции — являются одними из самых крупных объектов во Вселенной. Когда их ядра коллапсируют, они взрываются как сверхновые типа II, оставляя после себя либо нейтронную звезду, либо черную дыру. Наиболее известным примером красного сверхгиганта является Бетельгейзе, яркое светило в созвездии Ориона. Ожидается, что она близка к коллапсу в течение ближайших 100 тысяч лет. Взрыв Бетельгейзе будет зрелищным, ее яркость будет сопоставима с полнолунием. Однако из-за значительного расстояния до звезды (не менее 500 световых лет) Земля будет относительно защищена от воздействия рентгеновского и ультрафиолетового излучения. Сценарий гамма-всплеска при взрыве Бетельгейзе считается учеными крайне маловероятным.
Интересно, что на Бетельгейзе также наблюдались значительные выбросы пыли, которые временно снижали ее яркость.