Міжнародна група астрономів під керівництвом Анеурина Еванса з Кітського університету (Велика Британія) зафіксувала один із найпотужніших вибухів повторної нової за межами Чумацького Шляху. Об'єктом спостережень стала зоряна система LMC 1968-12a, відома також як LMC68, розташована у Великій Магеллановій Хмарі — галактиці-супутнику нашої. На відміну від наднових, що повністю руйнують зорю, нові виникають у подвійних системах, де щільний білий карлик поступово перетягує на себе речовину з гігантського супутника. Коли на його поверхні накопичується критична маса, відбувається термоядерний вибух, після чого цикл починається заново. Саме ця «повторюваність» робить LMC68 особливо цінним об'єктом для вивчення фізики вибухів.

Вибух за розкладом: як влаштована система LMC68

Система LMC68 складається з білого карлика та червоного субгіганта і відрізняється передбачуваним чотирирічним циклом спалахів: вибухи фіксувалися у 1968, 1990, 2002, 2010, 2016 та 2020 роках. Наступний спалах відбувся точно за графіком у серпні 2024 року, що дозволило вченим заздалегідь підготувати спостережну кампанію. При цьому, як зазначають дослідники, LMC68 розташована приблизно у 50 разів далі, ніж нові у нашій галактиці, тому її візуальна яскравість у 2500 разів слабша, ніж у близьких аналогів, — і тим ціннішими стали отримані спектри.

Спостереження в Чилі: спектри без звичайних елементів

Команда використала телескоп Magellan Baade та обсерваторію Gemini South в Чилі, щоб отримати ближні інфрачервоні спектри через 9 і 22 дні після спалаху. Отримані дані здивували дослідників: у спектрі майже повністю відсутні звичні для таких вибухів лінії сірки, фосфору, кальцію та алюмінію. Натомість домінував єдиний інтенсивний сигнал високоіонізованого кремнію, позбавленого дев'яти з чотирнадцяти електронів. Співautor дослідження Томас Гебале назвав таку картину «безпрецедентним явищем».

Кремній, що сяє яскравіше за Сонце

Під час перших спостережень лінія іонізованого кремнію в ближньому інфрачервоному діапазоні сяяла майже у 95 разів яскравіше за сукупне випромінювання Сонця на всіх довжинах хвиль. Комп'ютерне моделювання показало, що температура викинутого газу становила приблизно три мільйони градусів Цельсія, що робить LMC68 однією з найгарячіших нових, коли-небудь зареєстрованих астрономами. Важливо уточнювати контекст цієї цифри: йдеться саме про випромінювання окремої спектральної лінії кремнію в ближньому інфрачервоному діапазоні, а не про сумарну видиму яскравість усієї зорі.

Чому вибух виявився таким гарячим

Вчені виділяють два ключові фактори. Перший — низька металічність: зорі у Великій Магеллановій Хмарі містять менше важких елементів, ніж у Чумацькому Шляху. Оскільки важкі елементи зазвичай утримують тепло та сприяють більш раннім вибухам, їхня нестача змушує накопичувати більше речовини перед детонацією, що робить кінцевий вибух потужнішим. Другий фактор — ударне нагрівання: розширювана газова оболонка від вибуху зіткнулася з зовнішньою атмосферою масивного червоного субгіганта, сформувала потужні ударні хвилі, які додатково розігріли газ.

Значення для астрофізики

Отримані дані стали першим прямим спостережним підтвердженням механізму ударного нагрівання під час вибуху нової за межами нашої галактики. Це дозволяє астрономам точніше калібрувати моделі термоядерних вибухів у подвійних системах і краще розуміти, як металічність оточення впливає на енергетику та спектральні підписи нових. Подальші спостереження за наступними спалахами LMC68, очікуваними за чотирирічним циклом, мають допомогти перевірити стійкість виведених закономірностей.