Лампочка, которая не перегорает, а вспыхивает всё ярче и ярче, пока не разнесёт весь светильник. Примерно так умирают самые массивные звёзды во Вселенной. Когда ядро звезды раскаляется до миллиардов градусов, в нём начинают рождаться пары частиц — электроны и их антиподы, позитроны. Этот процесс забирает энергию, которая раньше держала звезду, и она схлопывается, но не тихо, а с чудовищным термоядерным взрывом. Такое событие называют парно-нестабильной сверхновой.
Именно такой взрыв, похоже, породил сверхновую 2023vbw. Она вспыхнула в маленькой галактике, где звёзды почти не содержат тяжёлых элементов — идеальное место для подобных монстров. Телескопы следили за ней 190 дней, и за это время она высветила в десять раз больше энергии, чем обычная сверхновая от коллапса ядра. Чтобы набрать такую мощь, взрыв должен был выбросить в пространство около 200–300 масс Солнца — целое облако звёздного вещества.
Но самое интересное — это не просто рекордная яркость. Свет сверхновой рассказал, что взрыв был не идеально круглым. Вещество звезды врезалось в окружающий газ, и форма этого столкновения выдала асимметрию — возможно, звезда перед смертью сбрасывала оболочки неравномерно. Такие детали помогут понять, как живут и умирают звёзды-гиганты, которые когда-то засеяли космос первыми тяжёлыми элементами.
Сейчас мы видим лишь единичные такие вспышки. Но скоро телескопы вроде обсерватории имени Веры Рубин начнут находить их сотнями. Каждая — это окно в эпоху, когда Вселенная была молодой и полной звёздных исполинов.
как её написали авторы, на английском arXiv:2605.16487
Stars in the initial and carbon-oxygen core mass ranges of $$\sim140-260$$ and $$50-130$$ M$$_\odot$$, respectively, with low metallicity are predicted to experience copious electron-positron pair production in their cores, leading to a runaway thermonuclear explosion that obliterates the entire star in a luminous and long-duration pair-instability supernova explosion. Some previous supernovae have been interpreted in this context but lack the full range of predicted properties. Here, we report detailed observations and modeling of the hydrogen-rich supernova 2023vbw, which exploded in a low-metallicity ($$\sim0.1$$ Z$$_\odot$$) environment in a dwarf star-forming galaxy at a redshift of $$0.088$$. Its light curve exhibits a luminous ($$1.6\times10^{43}$$ erg s$$^{-1}$$) and long-duration ($$190$$ days) main peak, resulting in a total radiated energy of $$3\times10^{50}$$ erg, more than an order of magnitude greater than canonical core-collapse supernovae. Semi-analytical light-curve modeling yields a blue supergiant-like progenitor with an ejecta mass of $$170-350$$ M$$_\odot$$, radioactive nickel mass of $$1.2-1.6$$ M$$_\odot$$, and explosion energy of $$(6-13)\times10^{52}$$ erg, well matched by pair-instability models. The early and late-phase light curve and spectra also show evidence for interaction of the supernova ejecta with an aspherical circumstellar medium. Discoveries of numerous such events with the upcoming Rubin Observatory and Roman Space Telescope will shed light on the deaths of the most massive stars in the Universe.
Взрыв 2023vbw длился дольше, чем полёт зонда от Земли до Марса по самой медленной траектории.
В романе «Сами боги» Айзека Азимова взрыв звезды из-за нарушения баланса частиц напоминает механизм парной нестабильности.