17 сверхновых из выборки ZTF DR2 зажглись с опережением графика. В первые часы и дни после взрыва они испускали больше света, чем предписывают стандартные модели. Астрономы сравнивают это с бикфордовым шнуром: прежде чем ослепительная вспышка разорвет небо, по внешним слоям пробегает огонек-предвестник.
Сверхновые типа Ia — это термоядерный взрыв белого карлика в двойной системе. Белый карлик, остаток звезды размером с Землю, стягивает вещество с компаньона. Когда его масса приближается к пределу Чандрасекара (~1.4 солнечной), запускается неуправляемая ядерная реакция. Именно эти взрывы служат космологам «стандартными свечами» для измерения расстояний. Но теперь ясно: канонический сценарий не учитывает слабое свечение, возникающее в первые мгновения детонации.
Астрономы просеяли 3628 спектрально подтверждённых сверхновых из обзора имени Фрица Цвикки. После отбора осталось 1792 объекта с достаточным покрытием на ранних стадиях. Их исследовали четырьмя методами, исключая из моделей «окно избытка» — первые несколько дней, где мог проявиться аномальный свет. Затем сравнили с моделями, которые такой избыток предсказывают: двойная детонация (DD) и взаимодействие с компаньоном (CI). Двойная детонация подразумевает поджиг гелия на поверхности, от которого ударная волна уходит вглубь и взрывает углеродное ядро.
Список из 17 сильных кандидатов оказался пёстрым. Шесть из них — сверхъяркие сверхновые (пять типа 91T и одна 03fg), остальные — нормальные. Показательно, что звёзды с избытком демонстрируют связь с молодым населением: их родительские галактики в среднем менее массивны и голубее. Когда выборку ограничили красным смещением z<0.06, доля вспышек с предвестником не превысила 25% от всех Ia. Модели двойной детонации указывают на массу ядра около 1 M⊙ и долю горящей оболочки 20%. Выбрать единственный механизм пока не удалось — похоже, у разных сверхновых «запал» работает по-своему.
Обнаруженная связь с молодыми звёздами поддерживает сценарий, где белый карлик взрывается вскоре после рождения массивного компаньона. Учёт раннего избытка позволит точнее калибровать стандартные свечи, а значит, уточнять скорость расширения Вселенной по закону Хаббла. С новыми обзорами, такими как LSST обсерватории Веры Рубин, астрономы надеются ловить предвестники в реальном времени. Тогда бикфордов шнур перестанет быть метафорой и превратится в измеримый параметр взрыва.
Самый яркий избыток среди кандидатов — у сверхновой ZTF18abxxssh — был замечен менее чем через сутки после последнего отсутствия сигнала. Её ранний блеск в первые два дня на 10% превышал ожидаемый, словно звезда решила объявить о себе заранее.
В романе Артура Кларка «Свидание с Рамой» сверхновая используется как маяк для межзвёздной навигации. Ранний избыток мог бы стать более точным триггером для космических цивилизаций — своего рода предупредительный сигнал за несколько дней до ослепительной вспышки.