Международная группа ученых представила новые данные, подтверждающие существование редкой разновидности взрыва звезд – парно-нестабильной сверхновой. Это открытие способствует углублению понимания одних из наиболее разрушительных процессов во Вселенной. Описание исследования было опубликовано в журнале Nature.
«Как правило, массивные звезды на завершающем этапе своего существования сжимаются в черные дыры – объекты, обладающие настолько мощной гравитацией, что даже свет не может преодолеть ее. Тем не менее, некоторые особо массивные звезды достигают экстремальных температур и полностью распадаются в результате парно-нестабильной сверхновой, при этом не формируется черная дыра», – поясняют авторы исследования.
Парно-нестабильные сверхновые возникают в звездах с очень большой массой, когда температура ядра достигает критического уровня, и интенсивное излучение начинает трансформироваться в пары частиц и античастиц – электроны и позитроны. Это приводит к снижению внутреннего давления, которое препятствует сжатию звезды. В результате ядро стремительно коллапсирует, за которым следует колоссальный взрыв, полностью уничтожающий звезду без образования черной дыры.
Данная гипотеза была выдвинута еще в 1960-х годах, однако до настоящего времени подобные явления сложно различить от обычных взрывов звезд.
В ходе проведенного исследования ученые применили данные, полученные при регистрации гравитационных волн – искажений пространства-времени, зафиксированных детекторами LIGO-Virgo-KAGRA. Изучение этих сигналов дало возможность определить массы черных дыр и выявить область масс, ранее считавшуюся недоступной.
Выяснилось, что черные дыры, масса которых превышает 45 солнечных масс, наблюдаются нечасто, поскольку звезды, способные к их образованию, подвергаются распаду в результате нестабильных парных сверхновых.
«В указанном диапазоне звездное вещество не формирует черные дыры; объекты подобной массы возникают исключительно вследствие слияния менее массивных черных дыр», – отметили авторы открытия.
