Введение

Взгляд на ночное небо вызывает у нас множество ассоциаций. Мы представляем себе звезду, вспыхивающую и сияющую ярче, чем когда-либо. Однако это не всегда так. Многие звезды, которые кажутся нам сверхновыми, на самом деле являются лишь ‘имитаторами сверхновых’ – удивительными астрономическими объектами, о которых ученые продолжают узнавать новое.

Что такое ‘имитаторы сверхновых’?

Исторические записи показывают, что примерно 170 лет назад звезда Эта Карина испытала необычный выброс, который сделал её одной из самых ярких звезд на южном небосводе. Однако это не была сверхновая, а именно ‘имитатор сверхновой’. Эти массивные звезды, подвергающиеся колоссальным выбросам, сбрасывают значительные количества своего материала, что астрономы называют ‘эрективной потерей массы’. Понимание этого явления остается для нас настоящим вызовом.

Эруптивная потеря массы

Эти звезды, как правило, проявляют себя через внезапные, яркие вспышки, которые легко спутать с настоящими сверхновыми. Однако звезды продолжают существовать, несмотря на свои ‘взрывы’. Понимание механизмов этих eruptions требует от астрономов значительных усилий. Например, современные методы измерения потерь массы, такие как инфракрасные и радио наблюдения, обычно отражают только текущее состояние звезды, а не процессы, происходившие ранее.

Модели звёздной эволюции

На протяжении десятилетий астрономы создавали сложные компьютерные модели, чтобы предсказать, как звезды живут и умирают. Однако для действительно гигантских звезд эти модели часто не срабатывают. Одной из причин этого является именно ‘эрективная потеря массы’. Модели предполагают, что давление света может вытолкнуть материал со звезды, превышая её стабильный уровень светимости. Но ключевым моментом здесь является свободный параметр эффективности, значение которого оставалось неизвестным.

Новая методология исследования

Команда астрономов, возглавляемая Шелли Ченг из Центра астрофизики Гарварда и Смитсониана, решила выяснить эту проблему, проведя новое исследование. Вместо того, чтобы измерять каждый выброс отдельной звезды, они решили провести перепись красных супергигантов в нашем ближайшем галактическом окружении.

Объективные наблюдения

С помощью широкополосных исследований, таких как PanSTARRS1, ученые значительно улучшили свои возможности по обнаружению этих необычных выбросов и ярких вспышек, что позволило собирать данные, необходимые для калибровки ‘эрективной потери массы’.

Результаты и выводы

В ходе своей работы команда использовала модели звёздной эволюции MESA и настраивала параметр эффективности. Они создавали фиктивные звёздные популяции, которые имитировали реальные звёздные формирования, и сопоставляли предсказанные распределения яркости с фактическими наблюдениями. Результаты показали, что параметр эффективности четко коррелирует с металличностью, то есть количеством тяжелых элементов в звезде. Чем больше тяжелых элементов, тем более бурные eruptions происходят.

Будущее исследований

Согласно полученным данным, звезды с исходной массой более 20 солнечных масс не становятся красными супергигантами, так как они теряют слишком много материала во время своих драматических выбросов. Однако, чтобы подтвердить этот тренд, необходимо провести дополнительные исследования в других галактиках, а также выяснить, влияет ли металличность на то, что запускает eruption или на количество выбрасываемого материала.

Заключение

История этих ‘плевущих’ звезд далека от завершения. Каждое новое наблюдение и уточненная модель открывают новые грани, показывая, насколько динамичной и удивительной может быть жизнь звезды. Мы продолжаем изучать эти загадочные объекты, стремясь глубже понять законы Вселенной.