Астрономы пытаются понять сущность «сверхновой тихони»

Область SN 2023vjh и галактики MCG+04-10-013, в которой она находится. Изображение взято из обзора ATLAS RC2 (поле m17), полученного через интерфейс сервера данных DS9. Фото: arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2607.08821

Международная команда астрономов подробно изучила сверхновую SN 2023vjh и обнаружила: эта космическая вспышка принадлежит к редкой группе сверхновых типа Ia, но заметно выбивается даже на фоне своих необычных сестер. Исследование опубликовано на портале arXiv.

Объект обнаружили 17 октября 2023 года с помощью Zwicky Transient Facility (ZTF). На момент открытия его видимая звездная величина составляла 21,18. Взрыв произошел в эллиптической галактике MCG+04-10-013, расположенной примерно в 271 млн световых лет от Земли в созвездии Телец (Taurus). От центра галактики сверхновую отделяло около 22 тыс. световых лет.

Исследователи во главе с Марией Копсахеили из Института космических наук в Барселоне наблюдали SN 2023vjh с помощью наземных телескопов, собирая фотометрические и спектроскопические данные. Результат оказался весьма любопытным: сверхновая не просто была слабой — она выглядела необычно тусклой даже для класса «подобных SN 1991bg» (91bg-like), к которому ее отнесли.

Взрыв был холодным, быстрым и подозрительно «красным»

Сверхновые типа Ia обычно связаны с белыми карликами в двойных системах. Их изучают не только ради понимания звездной эволюции: такие объекты сыграли важную роль в измерении космических расстояний, открытии ускоренного расширения Вселенной и разрешения парадокса Хаббла.

Но SN 2023vjh относится к особой подгруппе, названной в честь сверхновой SN 1991bg. Такие объекты отличаются низкой светимостью, быстрым падением яркости после максимума и сравнительно низкими скоростями расширения выброшенного вещества.

SN 2023vjh достигла максимума примерно за 11,6 земных суток. Спектры, полученные в период от 8,6 дня до максимума яркости до 47,3 дня после него, показали признаки крайне холодной (для сверхновых) фотосферы. Наблюдения выявили характерные линии кремния, кальция и титана, а поздние инфракрасные спектры — кальций, железо и кобальт.

При этом у сверхновой не обнаружили так называемый H-band break — резкое падение потока в ближнем инфракрасном диапазоне, связанное с появлением элементов железного пика. Для астрономов это еще одна деталь головоломки.

Особенно озадачил ученых показатель покраснения: около 0,2–0,35 звездной величины. Для 91bg-like сверхновых это много. Более того, в спектрах не нашли убедительных признаков обычного межзвездного поглощения в галактике-хозяйке. Поэтому исследователи допускают, что часть эффекта может быть связана с веществом, окружающим саму сверхновую. Иными словами, SN 2023vjh выглядит так, будто ее свет по дороге к нам кто-то слегка «приглушил», но космический виновник пока не пойман с поличным.

Почему это важно для космологии

Редкие тусклые сверхновые долго считались неудобными для космической «линейки»: стандартные методы калибровки яркости для них работают хуже. Однако более свежие исследования показывают, что даже 1991bg-like объекты могут иметь собственную связь между яркостью и скоростью изменения блеска. В перспективе это может сделать их полезными для независимых измерений расстояний и постоянной Хаббла.

Есть и еще одна любопытная деталь: такие сверхновые чаще находят в старых, богатых металлами звездных популяциях, а их предшественники, вероятно, могут иметь очень большие задержки между рождением звезд и взрывом — более 6 млрд лет.

Объекты, подобные SN 2023vjh, в астрономии принято называть пекулярными (англ. peculiar «особенный», «необычный»). Любопытно, что корень этого слова pecu- в латинском языке означал «скот». Потом значение расширилось до «собственность», «богатство». А уже в новых языках произошла семантическая трансформация до значения «своеобразие», «уникальность».  

Недавно мы рассказали про неравномерное расширение молодого остатка сверхновой.