Supernovų šviesos kreivių įvairovė
Supernovų tipo II šviesos kreivės, kurios rodo, kaip keičiasi jų ryškumas, yra labai įvairios. Vienos žvaigždės sprogsta staiga, kitos – lėtai ir blankiai. Nauji tyrimai, atlikti Taivano Akademijos Siniaca mokslininkų, aiškina, kodėl taip yra. Atsakymas slypi procesuose, vykstančiuose dar prieš sprogimą.
Žvaigždžių metallicity reikšmė
Pirmasis tyrimas nagrinėja, kurios žvaigždės tampa raudonaisiais supergigantais – pagrindiniais supernovų II tipo pirmtakais. Pasirodo, svarbus parametras yra metallicity, tai yra elementų, sunkesnių už vandenilį ir helį, dalis. Metallicity veikia žvaigždės nepermatomumą ir branduolinį degimą, o per juos – žvaigždės spindulį pagrindinės sekos pabaigoje.
Kuo didesnė žvaigždė šiame etape, tuo silpnesnė gravitacija laiko išorinį apvalkalą, todėl žvaigždžių vėjas lengviau pašalina vandenilį – žvaigždė virsta raudonuoju supergigantu. Mokslininkai nustatė slenkstį: metallicity turi būti ne mažesnė nei 1/10 Saulės. Jei mažesnė – žvaigždė lieka kompaktišku mėlynuoju supergigantu ir sprogsta kitaip.
Sprogimo momentas ir šviesos protrūkiai
Antrasis tyrimas skirtas pačiam sprogimo momentui – smūginės bangos prasiveržimui per žvaigždės paviršių. Tai yra pirmasis šviesos blyksnis, matomas iš išorės. Iki šiol lėtus, blankius prasiveržimus aiškino ekstremaliu masės praradimu prieš sprogimą. Tačiau pirmosios istorijoje dviejų matmenų daugiafunkcinės radiacinės-hidrodinaminės simuliacijos parodė kitokį vaizdą.
Prieš smūginės bangos frontą susiformuoja galingas radiacinis pranašas – spinduliavimo nutekėjimas, kuris stumia medžiagą ir išneša fotosferą į išorę dar prieš smūginės bangos pasiekimą paviršių. Rezultatas – silpnesnis ir lėtesnis blyksnis. Žvaigždės aplinkos tankis papildomai prailgina šviesos didėjimo laiką dėl fotonų difuzijos.
Nauji įrankiai astrofizikams
Abu rezultatai pasirodė labai laiku. Vėros Rubino observatorija šiemet pradeda LSST apžvalgą ir per darbo laiką aptiks apie 10 milijonų supernovų. Dabar astrofizikai turi įrankį šių duomenų interpretavimui – supratimą, kaip metallicity, apvalkalas ir aplinkos tankis formuoja šviesos kreivę dar prieš žvaigždės sprogimą.
