Астрономы предсказали, где взорвутся звёзды в соседней галактике

Астрономы составили детальный прогноз мест будущих звёздных взрывов в соседней галактике M33 (Треугольник), что открывает новое окно в понимание того, как сверхновые формируют космос. Исследование, объединившее данные радиотелескопа VLA и массива ALMA, показало, где массивные звёзды закончат свою жизнь.

На этом художественном изображении галактики M33 с вставкой данных ALMA и VLA показан остаток сверхновой, который, как полагают астрономы, был вызван взрывом около 10 000 лет назад. Новое исследование предполагает, что звезда Вольфа-Райе может взорваться в течение следующих 0,5–1 миллиона лет. Автор: NSF/AUI/NRAO/B.Saxton

Учёные сосредоточились на звёздах, которые должны взорваться как сверхновые с коллапсом ядра в течение нескольких миллионов лет: красных сверхгигантах и звёздах Вольфа-Райе. Они наложили их каталоги на карты газа в галактике.

Ключевым открытием стало то, что большая часть этих будущих сверхновых взорвётся не внутри плотных молекулярных облаков, а в более разреженной межоблачной среде. Только 30–40% красных сверхгигантов и остатков сверхновых находятся в регионах с обнаруженным молекулярным водородом.

«То, что мы обнаружили, удивительно. Большая доля этих будущих сверхновых, как ожидается, взорвётся за пределами плотных молекулярных облаков», — поделился Сумит Сарбадхикари из Университета Джонса Хопкинса, ведущий автор исследования.

При этом более 90% звёзд всё же находятся в областях с обнаруживаемым атомарным водородом. Это означает, что ударные волны от взрывов в таких условиях будут распространяться дальше, прежде чем остыть, что меняет их влияние на галактику.

Исследование также выявило чёткую тенденцию: чем массивнее звезда, тем плотнее газ вокруг неё. Самые массивные и короткоживущие звёзды чаще находятся ближе к своим родным облакам. Однако даже они часто окружены сложной средой. Например, одна звезда Вольфа-Райе оказалась в полости размером около 10 световых лет, вырезанной в молекулярном газе её же излучением или звёздным ветром.

Эти наблюдения имеют решающее значение для проверки и улучшения компьютерных симуляций эволюции галактик, которые должны приближённо моделировать физику взрывов отдельных звёзд.

В будущем команда планирует расширить исследование, изучив ещё около 80 звездообразующих галактик, а также получить более детальные карты M33 с помощью ALMA. Эти усилия помогут понять, как звёзды, формируясь из газа, в итоге его же и разрушают, управляя эволюцией галактик.

Больше информации: Sumit K. Sarbadhicary et al, Where do stars explode in the ISM?—The distribution of dense gas around evolved massive stars in M33, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2310.17694

Источник: National Radio Astronomy Observatory