Гиперновые, которые считались самыми мощными разновидностями взрывов массивных звезд, могут оказаться несуществующим явлением. К такому выводу пришли исследователи, повторно проанализировав химический состав звезд с крайне низкой металличностью. Их результаты показывают, что необычные пропорции элементов можно объяснить обычными сверхновыми и неполным перемешиванием выброшенного вещества.
Сверхновые с коллапсом ядра составляют около 70% всех подобных взрывов. Гиперновыми называют наиболее яркие и энергетически мощные события этого типа: они примерно в десять раз превосходят обычные сверхновые по светимости и выбрасывают вещество с исключительно высокой кинетической энергией. Считалось, что такой взрыв возможен у звезд массой более 30 масс Солнца, однако убедительных подтверждений существования гиперновых было немного.
Особый интерес для астрономов представляют бедные металлами звезды, поскольку их состав напоминает условия ранней Вселенной, еще не обогащенной тяжелыми элементами. Ранее предполагалось, что некоторые из них сформировались из вещества одной гиперновой, равномерно смешанного в окружающем пространстве. Именно такие модели лучше всего соответствовали химическому составу отдельных звезд в гало Млечного Пути и карликовой сфероидальной галактике Скульптора.
Авторы двух новых исследований проверили это предположение с помощью математических моделей, учитывающих неоднородное распределение выбросов. В результате химические особенности трех ранее изученных звезд удалось лучше объяснить обычными сверхновыми с энергией около 1051 эрг, а не гиперновыми с энергией порядка 1052 эрг. «Если мы посмотрим на сверхновую сегодня, то увидим, что вещество звезды не распространяется равномерно. Кислород может преимущественно лететь в одном направлении, а сера — в другом. Новые звезды могут формироваться из смеси отдельных фрагментов сверхновой, а не из общего набора ее элементов», — сказал Анмол Аггарвал из Лаборатории космических наук Малларда Университетского колледжа Лондона в пресс-релизе, опубликованном на сайте UCL.
Второе исследование было посвящено необычному красному гиганту в гало Млечного Пути. Ранее считалось, что его состав указывает на гиперновую, поскольку обычные сверхновые не производят некоторые тяжелые элементы, включая уран и серебро. Новая модель учитывает быстрое движение звезды в направлении, противоположном большинству звезд Галактики, и предполагает, что она могла сформироваться в карликовой галактике, позднее слившейся с Млечным Путем; ее состав лучше всего объясняется сочетанием обычной сверхновой и слияния нейтронных звезд.
«Все свидетельства, которые мы видим в пользу гиперновых, внезапно исчезли», — заявил Аггарвал. Исследователи подчеркивают, что не исключают другие сценарии формирования таких звезд, однако полученные статистические результаты говорят в пользу обычных сверхновых и слияний нейтронных звезд. По словам соавтора работы Шёнриха, ученым пока неизвестно, насколько полно вещество сверхновых перемешивается перед рождением новых звезд: «Наше исследование показывает, что перемешивание происходит, но остается неполным». Эти выводы необходимо учитывать в моделях химической эволюции галактик и межзвездной среды.