Возможно, ученым скоро придется переписывать учебники астрономии. К двум известным типам супернов может быть добавлен третий -- звезд, «плюющихся» кальцием и титаном.

В последние годы автоматические телескопы нашли целый ряд странных взрывающихся звезд, которые ведут себя не так, как уже известные суперновы, сверхновые далекие звезды, эволюция которых заканчивается взрывным процессом. Особый интерес астрономов вызывают суперновы, богатые кальцием. Одной из таких восьми известных сейчас звезд является SN 2005E, открытая пять лет назад учеными университета Калифорнии при помощи автоматического телескопа Катцмана (KAIT) в обсерватории Беркли.

Алексей Филиппенко, профессор астрономии университета Беркли и директор телескопа KAIT, считает, что она и другие богатые кальцием суперновы являются новым типом этих взрывающихся звезд и отстаивает свое мнение в последнем номере журнала Nature. Он доказывает, что SN 2005E и подобные ей звезды отличается от двух главных классов супернов. Звезды Типа Iа считаются старыми белыми карликами, которые вытягивают материю у звезды-компаньона до тех пор, пока не превышается критическая масса и не начинается термоядерная реакция, разрывающая их. Звезды Типа Ib/с или, как их еще называют, Типа II являются, по предположениям астрономов, горячими массивными и короткоживущими звездами. Они взрываются и оставляют после себя черные дыры или нейтронные звезды.

Согласно данным группы сотрудников Центра астрофизики Гарварда-Смитсона, возглавляемой Хагаем Перетсом, а также Авишая Галл-Йама из израильского института Вейцманна, оригинальная звезда была относительно легким белым карликом, который «крал» гелий у своего компаньона до тех пор, пока масса газа не превысила критическую отметку, после чего огромные температура и давление не спровоцировали термоядерную реакцию. В результате взрыва звезда лишилась как минимум внешнего слоя, а возможно, и вся разлетелась на осколки.

Ученые вычислили, что около половины выброшенной в космическое пространство газовой массы состояло из кальция. Это значит, что пара таких супернов, взрывающихся каждые 100 лет, смогла бы дать то изобилие кальция, которое наблюдается в галактиках типа нашего Млечного пути. В том числе кальция, содержащегося во всех живых организмах на Земле.

В том же номере Nature отвела место результатам исследований астрономов из японского университета Хирошима, которые считают оригинал SN 2005E массивной звездой, масса которой превышала массу нашего Солнца в 8--12 раз. Японские астрономы полагают, что ядро разрушилось в звезде аналогично реакциям, происходящим в суперновах Типа II.

«Кальциевые» суперновы пока представляют большую загадку и требуют дополнительной информации и наблюдений. Ситуацию запутала ноябрьская статья Филиппенко и нескольких других астрономов в Nature о еще одной супернове -- SN 2002bj, которая, по мнению авторов, взорвалась точно так же -- после воспламенения слоя гелия белого карлика.

Несмотря на большое сходство между SN 2002bj и SN 2005E, есть и очевидная разница: взрывы их несколько отличаются спектрами и кривыми интенсивности светового потока.

Алексей Филиппенко впервые сообщил об открытии богатой кальцием суперновы SN 2002bj в 2003 году. За прошедшее время телескоп KAIT нашел еще несколько таких звезд, в т.ч. и SN 2005E (13 января 2005 года). Поскольку в атмосфере этих звезд вскоре после взрыва можно найти следы гелия, как у супернов Типа Ib, и поскольку на поздних стадиях они показывают сильные эмиссионные линии кальция, астрономы из Беркли сначала называли их «кальциевыми» суперновами Типа Ib и только позднее начали относить к новому типу.

Звезда SN 2005E взорвалась примерно 110 млн лет назад в спиралевидной галактике NGC 1032, расположенной в созвездии Кита. При помощи данных из разных научных центров и обсерваторий ученые сумели воссоздать подробную картину взрыва. Небольшое количество выброшенной в его результате материи, оцениваемое в 30% от массы нашего Солнца, и тот факт, что галактика, в которой произошел взрыв, является старой и имеет несколько горячих гигантских звезд, позволили астрономам сделать вывод: взорвался легкий белый карлик.

К тому же вновь открытая супернова выделяла необычайно высокие объемы кальция и радиоактивного титана. Эти элементы являются продуктами ядерной реакции, в которой участвует гелий, а не углерод с кислородом, непременные участники термоядерных реакций в суперновах Типа Iа.

«Мы знаем, что SN 2005E образовалась в результате взрыва старой легкой звезды, потому что она занимает особое положение на краю галактики, в которой отсутствуют молодые звезды, -- поясняет Алексей Филиппенко. -- Наличие в выброшенных газах такого большого количества кальция свидетельствует о том, что в ядерной реакции участвовал гелий».

Если эти восемь новых супернов, богатых кальцием, являются первыми примерами нового типа супернов, то они могут объяснить два загадочных явления: изобилие кальция в галактиках и в жизни на Земле, а также концентрацию в центре галактик позитронов, частиц, противоположных электронам и относящимся к антиматерии. Сейчас наиболее распространена теория, согласно которой эти позитроны являются результатом радиоактивного распада черной материи, находящейся в ядрах галактик.

С другой стороны, высокая концентрация позитронов может быть результатом распада радиоактивного титана-44, большие количества которого образуются в результате взрывов супернов нового типа. Титан превращается в скандий-44 и позитрон, после чего скандий переходит в кальций-44.