Свръхновата, която се е появила в небето през 1604 г. и която е наблюдавана от Йоханес Кеплер, наред с други, бе последната наблюдавана свръхнова, избухнала в нашата галактика Млечен път (горе се вижда остатъка от нея).

Шест години по-късно Галилей насочва телескопа си към небето за първи път, но вече е твърде късно да се види нещо от свръхновата.

Оттогава в Млечния път никога не е наблюдавана свръхнова. И това е доста странно, защото според статистиката се очаква приблизително три свръхнови да избухват в Млечния път на 100 години​​.

Следователно въпросът е кои звезди може „скоро“ (в астрономически мащаб) да избухнат като свръхнови в нашата галактика Млечен път.

Добре познатият червен свръхгигант Бетелгейзе е една от тях. Но една звезда липсва в този списък и това е точно звездата, заподозряна наскоро от астрономите, че може бързо да избухне като свръхнова: HD 93840.

Кредит: D. Weßmayer et al.

HD 93840 е звезда тип син свръхгигант, изстреляна от плоския диск на Млечния път с висока скорост. Някога тя трябва да е била част от двойна система, но когато нейният спътник е избухнал като свръхнова, HD 93840 е катапултирана и става „звезда-беглец“, може да се каже и „звезда-скитник“.

Четирима астрономи от два университета Университет в Инсбрук и Мюнхенски университет Лудвиг Максимилиан са изследвали звездата и въз основа на нейната яркост, температура и спектър са й определили място в добре известната диаграма на Херцшпрунг-Ръсел (HR), в която се показват температурата и яркостта на звездите и става видима еволюцията на звездите. По-горе виждате HR диаграмата на HD 93840 с различни опции за това къде точно може да се намира – в горната диаграма позицията е базирана на спектроскопски наблюдения, в долната диаграма е базирана на светимост и температура.

Диаграма на Херцшпрунг-Ръсел . Кредит: Wikimedia Commons

Тъй като има несигурност в разстоянието на звездата и следователно в нейната абсолютна яркост, нищо не може да се каже за по-нататъшното развитие на тази звезда.

ДЕТЕКТИВСКА РАБОТА

Един от начините за изследване на еволюционния статус на звезда, когато HR диаграмата се провали, е да се изследва относителното клоличество на елементи в нейната атмосфера. Звездите синтезират елементи във вътрешността си, където налягането е най-високо, така че обикновено най-тежките елементи се намират в центъра на звездата, с концентрични обвивки от по-леки елементи, които се движат към повърхността. HD 93840 обаче има необичайно високо количество въглерод, азот и кислород (CNO) на повърхността си, където би трябвало да се очаква да има предимно по-леки елементи, което показва, че вътрешната му структура не следва модела на концентричните обвивки, а тежките елементи са смесени с по-леките в значителна степен.

Авторите също така сравняват яркостта на HD 93840 с това, което би се очаквало за звезда с нейната маса и температура, и установяват, че HD 93840 е много по-ярка от нормална звезда. Светимостта на звездата зависи от средното й молекулно тегло, така че по-ярките звезди имат повече тежки елементи. Тъй като HD 93840 е толкова ярка, вероятно съдържа много повече тежки елементи, отколкото се очаква за звезда с нейната маса и температура, и вероятно има голямо ядро, изгарящо хелий.

Следователно авторите предполагат, че HD 93840 се е образувала като първична (с по-висока маса) звезда в двойна звездна система, но е започнала да прехвърля маса към вторичния спътник от външната си атмосфера, оставяйки само хелиевото ядро. Вторичната звезда междувременно започна да се развива по-бързо поради този трансфер на маса, изгаряйки хелий, за да създаде въглерод, азот и кислород. След това този материал се прехвърля обратно върху HD 93840, което води до високото съдържание на CNO и смесване, което авторите наблюдават. Накрая, вторичната звезда избухва в свръхнова, изхвърляйки HD 93840 от галактическата равнина в сегашната й позиция на 500-600 парсека над диска на Млечния път.

Въпреки че авторите не могат да бъдат сигурни, че всички детайли в предложения от тях сценарий са верни, едно нещо е ясно: тежкото хелиево ядро ​​на HD 93840 няма да може да издържи собственото си тегло още дълго. Тежките елементи в нейната атмосфера притискат центъра, предпазвайки звездата от разширяване в червен свръхгигант като Бетелгейзе.

Скоро ще дойде време, когато хелиевото ядро ​​на HD 93840 няма да може да издържи на гравитацията и натиска на външните слоеве и тогава ядрото ще имплодира (ще се свие, колапсирайки) и може да възникне „свръхнова с колапс на ядрото“ – вероятно свръхнова тип II-P.

Мощната експлозия на свой ред ще създаде още по-тежки елементи. Тези атоми ще станат част от газа и праха, които заобикалят и заливат нашата Галактика, и може би един ден ще влязат в състава на нова звезда.

Според авторите това може да стане „сравнително скоро“. Да, това е астрономически термин и може да означава, че звездата ще избухне утре, но може и след 10 000 години.

Справка: Runaway BN supergiant star HD 93840: Progenitor of an imminent core-collapse supernova above the Galactic plane; D. Weßmayer, M. A. Urbaneja, K. Butler, N. Przybilla; https://arxiv.org/abs/2407.01037

Източник: It’s gonna blow! Chasing the next Milky Way supernova, Astrobites