Астрономы впервые наблюдали первые минуты рождения сверхновой

Когда массивная звезда исчерпывает запасы топлива, ее ядро коллапсирует, а внешние оболочки выбрасываются в космос. Самым первым световым сигналом этого процесса становится так называемый прорыв ударной волны сверхновой (shock breakout) — момент, когда ударная волна достигает поверхности звезды, испуская короткую вспышку ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения. Длится она всего несколько минут, поэтому поймать ее невероятно сложно.

До сих пор самым убедительным примером считалась сверхновая SN 2008D, обнаруженная почти случайно с помощью космического телескопа Swift. Однако ситуация изменилась после запуска обсерватории Einstein Probe, специально предназначенной для поиска таких вспышек. В марте 2026 года астрономы зарегистрировали транзиент EP260321a, увидев его таким, каким он был примерно 156 миллионов лет назад.

Международная кампания наблюдений

Практически сразу к наблюдениям подключились десятки наземных и космических инструментов, чтобы проследить эволюцию объекта в рентгеновском, инфракрасном и радиодиапазонах. Через несколько дней стало ясно, что вспышка сопровождала сверхновую SN 2026gzf типа Ic-BL — редкий класс особенно энергичных взрывов звезд, которые лишились водородной и гелиевой оболочек.

Изучением события занялись две независимые исследовательские группы. Команда под руководством Джиллиан Растинеджад из Университета Мэриленда (США) объединила данные, полученные с помощью разных телескопов в рентгеновском, оптическом и инфракрасном диапазонах. Это позволило проследить, как развивалась сверхновая в первые часы после взрыва и в течение следующих недель, а также установить скорость, с которой разлеталось выброшенное вещество.

Ученые также определили условия, в которых звезда находилась до своей гибели. Выяснилось, что прародителем сверхновой, судя по всему, была звезда Вольфа — Райе, которая еще до взрыва постепенно теряла вещество. Кроме того, яркость сверхновой определялась как распадом радиоактивных элементов, так и взаимодействием выброшенного вещества с окружающим газом.

Промежуточный класс взрывов

Авторы научной работы, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org, подсчитали, что современные рентгеновские обзоры, вероятно, регистрируют лишь часть подобных событий, поскольку большинство прорывов ударной волны сверхновых гораздо слабее.

Вторая исследовательская группа под руководством Брендана О’Коннора из Университета Карнеги — Меллона (США) сосредоточилась на природе самой вспышки. Ее свойства ученые сопоставили с известными гамма-всплесками, а также провели дополнительные наблюдения с помощью рентгеновской обсерватории «Чандра» и радиотелескопов. Характерного послесвечения обнаружить не удалось, хотя оно обычно возникает при формировании мощной релятивистской струи.

Расчеты показали, что если такая струя и возникла, то обладала очень небольшой энергией и либо двигалась сравнительно медленно, либо вообще не смогла пробиться сквозь внешние слои звезды. Наиболее вероятным объяснением исследователи сочли образование слабого выброса, который был «задушен» внутри светила.

Объединив результаты, обе группы пришли к выводу, что EP260321a — один из самых убедительных примеров классического прорыва ударной волны сверхновой. Более того, между обычными сверхновыми и взрывами, сопровождающимися гамма-всплесками, существует целый класс промежуточных событий. Их изучение поможет понять, почему одни умирающие звезды порождают мощные релятивистские струи, а другие заканчивают свою жизнь куда менее заметными взрывами.