Британские астрофизики поставили под сомнение одно из основных доказательств существования гиперновых — чрезвычайно мощных звёздных взрывов, энергия которых может в десять раз превышать энергию обычных сверхновых.

Исследователи из Университетского колледжа Лондона пришли к выводу, что необычный химический состав некоторых древних звёзд, который раньше объясняли взрывами гиперновых, вполне мог сформироваться в результате обычных сверхновых.

До сих пор одним из аргументов в пользу гиперновых служили звёзды с аномальным соотношением химических элементов. Такие объекты обнаруживали в гало Млечного Пути и соседних карликовых галактиках.

Считалось, что для образования наблюдаемого набора элементов требовался исключительно мощный взрыв массивной, быстро вращающейся звезды.

Однако авторы нового исследования обратили внимание на важную деталь: вещество при взрыве сверхновой разлетается неравномерно.

Например, кислород может преимущественно выбрасываться в одном направлении, а сера — в другом. Поэтому облака газа, из которых впоследствии образуются новые звёзды, могут получать совершенно разные пропорции химических элементов.

Иными словами, химический состав новой звезды не обязательно отражает средний состав всего вещества, выброшенного сверхновой.

Учёные разработали математические модели, учитывающие асимметричность взрыва и неполное перемешивание вещества.

Результаты оказались неожиданными. Во всех рассмотренных случаях необычные химические соотношения с большей вероятностью объяснялись обычными сверхновыми, а не гиперновыми.

Сначала исследователи проанализировали четыре звезды, происхождение которых ранее связывали с гиперновыми. Для трёх из них модели показали более высокую вероятность образования из вещества обычных сверхновых.

Затем учёные отдельно изучили красный гигант в гало Млечного Пути, содержащий необычно большое количество тяжёлых элементов, включая серебро и уран.

Такие элементы могут возникать при слиянии нейтронных звёзд. Однако химический состав гиганта не вполне соответствовал ожидаемым результатам одного подобного события.

Исследователи предложили другую историю его происхождения.
По их модели, звезда сформировалась в небольшой карликовой галактике, вещество которой было обогащено продуктами слияния нейтронных звёзд и обычной сверхновой.

Позднее звезда покинула родную галактику и оказалась в гало Млечного Пути. В пользу такого сценария, по мнению авторов, говорят её движение и особенности химического состава.
Таким образом, для объяснения происхождения тяжёлых элементов в этой звезде также не потребовалось привлекать гиперновую.

При этом исследование не доказывает, что гиперновых вообще не существует. Оно показывает, что некоторые наблюдения, ранее считавшиеся свидетельствами таких взрывов, допускают более простое объяснение.

Особенно важен вывод о неполном перемешивании вещества после взрывов сверхновых. Астрофизики десятилетиями используют химический состав звёзд для восстановления истории образования элементов во Вселенной, однако степень такого перемешивания до сих пор остаётся плохо изученной.
Авторы считают, что новые результаты необходимо учитывать в моделях химической эволюции галактик.

Исследование опубликовано в двух статьях журнала Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

https://www.space.com/astronomy/stars/scientists-discover-that-some-of-the-universes-biggest-explosions-may-never-have-happened