Что приводит к тому, что массивная звезда взрывается? Астрономы долгое время подозревали, что ее разрушает термоядерный синтез. Но теперь у них есть доказательства: выбросы гамма-излучения, зафиксированные европейским спутником INTEGRAL, стали живым свидетельством распада радиоактивных изотопов, запеченных в термоядерной печи со свежеприготовленной сверхновой.

Взорвавшаяся звезда была обнаружена совершенно случайно четыре месяца назад в соседней галактике M82, расположенной примерно в 11 миллионах световых лет от Земли. Она оказалась особого типа сверхновой, известной как «Ia», которая разгорается до максимальной яркости примерно за три недели, а затем медленно начинает тускнеть.

На пике эти типы взорвавшихся звезд выдают энергию 4 миллиарда солнц, что делает их хорошим критерием для определения космических расстояний. Именно с помощью этих так называемых стандартных свечей в 1998 году астрофизики обнаружили неизвестную силу, темную энергию, которая отвечает за ускорение расширения Вселенной.

Ученые предположили, что взрывы сверхновых Ia вызываются внезапными слияниями углерода и кислорода в более тяжелые элементы вроде никеля-56 внутри белого карлика, что делает его нестабильным.

«Слияние происходит автоматически, — написал астрофизик Роберт Киршнер из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в статье в Nature на этой неделе. — Термоядерное пламя разгорается в белом карлике, синтезируя углерод в более тяжелые элементы с внезапным выбросом энергии, который рвет звезду на части. Синтез останавливается на элементе с самыми прочными ядерными связями — в случае белого карлика это никель-56».

Когда были обнаружены останки звезды M82, астрономы бросились проверять, совпадают ли результаты с теоретическими предсказаниями.

«Последняя сверхновая типа Ia в нашей галактике была в 1604 году», — рассказал Евгений Чуразов из Немецкого астрофизического института Макса Планка.

Вместе с коллегами Чуразов использовал Международную астрофизическую гамма-лучевую лабораторию INTEGRAL, принадлежащую Европейскому космическому агентству, чтобы наблюдать за недавно обнаруженной сверхновой в период от 50 до 100 дней после взрыва. Они обнаружили аккуратный химический след, вызванный распадом радиоактивных изотопов никеля в кобальт и железо. Расчеты показали, что количество радиоактивного никеля, скорость расширения сверхновой и количество массы, произведенной в ходе взрыва, совпадают с предсказанными.

«Теперь мы видим непосредственные гамма-лучи кобальта-56, которые обеспечивают однозначное доказательство того, что термоядерный взрыв принадлежит Ia. В принципе, мы этого ожидали, но получить неопровержимые доказательства всегда хорошо», — сказал Чуразов.