Зірка-прабатька була червоним надгігантом приблизно в десять сонячних мас, на відстані приблизно 120 мільйонів світлових років. Протягом останніх місяців яскравість вмираючої зірки різко спалахнула, коли вона відкинула свою оболонку з водню та гелію. Весь цей час команда дослідників, які проводили експеримент молодої наднової (YSE), спостерігала — і те, що вони побачили, кидає виклик всій нашій розповіді про те, як ці зірки вмирають.
«Це прорив у нашому розумінні того, що роблять масивні зірки за мить до смерті», сказав провідний дослідник Вінн Джейкобсон-Галан. «Пряме виявлення активності перед надновою в червоній зірці надгіганта ніколи раніше не спостерігалося у звичайній надновій типу II. Вперше ми спостерігали, як вибухнула червона зірка-надгігант!»
До цього часу всі червоні надгіганти, яких спостерігали перед вибухом, провели свої останні місяці, будучи досить спокійними. Ми не бачили жодних доказів насильницької поведінки зірок наприкінці їхнього життя. Але ця зірка мала нотку витонченості, світлове шоу, яке спостерігалося перед його грандіозним фіналом. Саме це робить його таким чудовим — і це також те, як команда YSE виявила вибух, що насувається.
Дослідники YSE зробили перші спостереження за збільшенням яскравості зірки приблизно за 130 днів до того, як зірка вибухнула. Використовуючи оптичні телескопи PAN-STARRS, вони також зафіксували докази того, що зірка почала викидати свої зовнішні шари. Почалися його передсмертні агоні. Таким чином, попереджені, вони налаштувалися на використання спектрографів LRIS, DEIMOS і NIRES в обсерваторії Кека. Отже, зараз маємо детальні вимірювання широкого спектру наднової II типу від початку до кінця.
Дискотека на кінці всесвіту
Ця наднова під назвою «SN 2020tlf» є чудовою демонстрацією того, як кінець життя червоного надгіганта може бути вражаючим світловим шоу. Ці зірки справді виходять на ура. Деякі зазнають ряду змін кольору, оскільки внутрішній термоядерний двигун зірки виробляє все важчі елементи. Багато з них проводять певний період як змінні зірки цефеїди, чиї повторювані спалахи настільки регулярні, що іноді використовуються в астрономії як «стандартна свічка». Перш ніж остаточно вибухнути в надновій, найяскравіші червоні надгіганти, як вважають, навіть еволюціонують у зірки Вольфа-Райє — рідкісне зоряне суперінферно, яке горить гарячіше, ніж майже будь-який інший відомий тип зір, з ревучим зоряним вітром.
SN 2020tlf, однак, може потрапити до унікальної вагової категорії. Його прабатька була десь від десяти до дванадцяти сонячних мас. Для зірок-початківців від десяти до двадцяти мас Сонця після колапсу наднової ядра залишається нейтронна зірка. Але якщо ця нейтронна зірка досить масивна, навіть тиск нейтронного виродження не може зупинити продовження гравітаційного колапсу зірки. Нейтронна зірка з масою більше ніж дві сонячні може знову зруйнуватися, утворюючи чорну діру.
