Ученые описали необычную смерть древних звезд

Срез звезды после ее взрыва
Изображение: Ken Chen, UCSC

Ученые из США и Германии пришли к выводу, что некоторые старые звезды в результате смерти не образуют черных дыр, а взрываются как сверхновые и полностью сгорают. Результаты своих исследований специалисты опубликовали в The Astrophysical Journal, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли.

Масса изученных звезд в 55-56 тысяч раз больше солнечной. Такие объекты живут около 1,69 миллиона лет, прежде чем перейти в неравновесное состояние и разрушиться. Перед своим коллапсом в такой звезде интенсивно проходят процессы термоядерного синтеза кислорода, неона, магния, аргона, кремния и других элементов.

В результате неустойчивости Рэлея-Тейлора в недрах умирающей звезды происходит перемешивание тяжелых элементов. Как считают исследователи, это выделяет звезду среди других и может сделать ее доступной для наблюдений, например телескопом НАСА WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope).

Синтез новых элементов высвобождает значительную энергию и приводит к взрыву сверхновой. В зависимости от интенсивности процесса, взрыв может привести к распространению на всю галактику тяжелых элементов, а также иногда к инициированию звездообразования. Эти сверхмассивные первичные светила, по словам специалистов, являются наиболее старыми во Вселенной.

К своим выводам исследователи пришли в результате моделирования, проведенного на суперкомпьютерах ряда научных центров Миннесоты и Калифорнии. Симуляция учитывала процессы звездного нуклеосинтеза и конвекции, а также ряд специальных эффектов, связанных с общей теорией относительности и квантовой электродинамикой (рождением и аннигиляцией электрон-позитронных пар).