Когда массивная звезда исчерпывает топливо, её ядро схлопывается, а ударная волна мчится наружу. Но ещё до того, как звезда разорвётся, в её недрах могут рождаться частицы, которые почти не взаимодействуют с обычным веществом. Если они распадаются на свет, то энергия уходит в плотный газ вокруг звезды.
Этот газ, словно одеяло, окутывает звезду. Впрыснутая энергия нагревает его, и газ начинает светиться как горячая лампочка. Такой свет можно заметить раньше основной вспышки. Астрономы проверили это на сверхновой SN 2023ixf: ранние наблюдения не выявили лишнего свечения. Значит, частицы-кандидаты, например тёмные фотоны, либо не рождаются, либо живут слишком мало.
Отсутствие сигнала — тоже результат. Оно позволило исключить целые области параметров, где такие частицы могли бы существовать. В будущем, когда в нашей Галактике вспыхнет сверхновая, этот метод поможет заглянуть в тёмный сектор Вселенной.
как её написали авторы, на английском arXiv:2603.09615
We propose a novel strategy to probe feebly-interacting particles (FIPs) by exploiting the dense, confined circumstellar medium (CSM) surrounding core-collapse supernovae (CCSNe). FIPs produced in the proto-neutron star can deposit substantial visible energy into the CSM via decay prior to the shock breakout from the progenitor star. This energy injection heats and ionizes the CSM, establishing a FIP-induced photosphere that generates distinctive precursor blackbody emission. Using early-time observations of SN 2023ixf, we translate the non-detection of excessive precursor luminosity into stringent new constraints on MeV-scale dark photons as an exemplary model. Our results significantly extend existing CCSN bounds and exclude previously unexplored regions of parameter space. We further demonstrate that the FIP-induced dust sublimation offers robust diagnostics for future Galactic SNe, opening a new avenue to explore the dark sector.
Сверхновая SN 2023ixf вспыхнула в галактике Вертушка, всего в 21 миллионе световых лет от нас — совсем рядом по космическим меркам.