Авторы исследования полагают, что взрыв, получивший название SN 2007bi, сопровождал гибель сверхмассивной звезды, имевшей массу в 200 раз превышающую массу Солнца, и был вызван процессами, описанными в теории, но никогда до сих пор не наблюдавшимися учеными во Вселенной.
Дело в том, что звезды, имеющие изначально массу от 10 до 100 масс Солнца заканчивают свой век взрывами привычных ученым сверхновых, в ядре которых, после исчерпания ресурсов водорода, поддерживающего горение звезд, под действием гравитации формируется сверхплотный объект – либо нейронная звезда, либо черная дыра.
Это сопровождается резким выбросом гравитационной энергии и взрывом сверхновой.
Если же изначальная масса звезды составляет более 140 масс Солнца, что в современной Вселенной является чрезвычайной редкостью, то, согласно теории, в ее центре формируется относительно легкое ядро из атомов кислорода, имеющее низкую плотность. Такое ядро поддерживается за счет взаимодействия высокоэнергетических фотонов с ядрами атомов, что приводит к образованию пар элементарных частиц: электронов и их антиподов – позитронов.
По мере того, как истощается водородное топливо такой звезды, уменьшается и количество фотонов, образующих такие пары, что в итоге приводит к резкому сжатию ядра звезды и термоядерному взрыву, называемому взрывом сверхновой с нестабильностью пар электрон-позитрон.
Такие взрывы были учеными до сих пор лишь предсказаны в теории, однако никогда прежде не наблюдались. Теперь авторы исследования во главе с Авишаем Галь-Ямом из Института имени Вейцмана в Израиле доказали, что взрыв SN 2007bi в 2007 году и дальнейшее свечение этого объекта наилучшим образом описываются взрывом сверхновой, ядро которой по массе превышает 100 масс Солнца. Это требует от всей звезды массы около 200 солнечных масс.
Таким образом, объект SN 2007bi соответствует наиболее массивной из всех звезд, когда-либо наблюдавшихся учеными. До сих пор наиболее тяжелой считалась звезда с массой 114 масс Солнца, обнаруженная астрономами в одном из звездных кластеров вблизи центра нашей Галактики.
Такие массивные звезды как эта, что соответствует взрыву SN 2007bi согласно представлениям ученых, могут существовать только в условиях космического пространства, лишенного тяжелых элементов, таких как металлы.
Авторы исследования полагают, что гиганты, подобные SN 2007bi, были обычным явлением во Вселенной на ранних этапах ее развития и именно они ответственны за насыщение космического пространства тяжелыми элементами и металлами.
Согласно наблюдениям ученых, взрыв SN 2007bi сопровождался выбросом в космическое пространство более 22 солнечных масс вещества, содержащего атомы кремния и других относительно тяжелых элементов и металлов, что в несколько раз превышает количество материи, выбрасываемой более легкими сверхновыми.
Появление этих элементов в молодой Вселенной, по мнению ученых, могло изменить ход ее эволюции и повлиять на процессы образования новых звезд и галактик.
Главные темы