Радионаблюдения сверхновой SN 2025ulz: обычный взрыв или след слияния нейтронных звёзд?
Команда Таннера О'Дуайера нашла слабый радиоисточник на месте SN 2025ulz. Данные допускают и обычную сверхновую, и релятивистскую струю, но первый вариант авторы считают более естественным.
В 2025 году коллаборация LIGO-Virgo-KAGRA объявила о кандидатном гравитационно-волновом сигнале S250818k. Вероятность того, что сигнал имеет неастрофизическое происхождение, оценивали в 71%, но событие всё равно привлекло внимание. Его могло вызвать столкновение компактных объектов, среди которых хотя бы одна нейтронная звезда, а такие слияния дают вспышку, называемую килоновой. Связать килоновую с гравитационно-волновым сигналом пока удалось лишь однажды, в 2017 году. Кроме того, допускалось, что одна из нейтронных звёзд легче Солнца, хотя такая масса ниже нижнего предела, который задают модели звёздной эволюции.
В области локализации сигнала нашли оптический транзиент. Первые наблюдения показали цвет, характерный для килоновой, и быстрое угасание. Позже объект снова стал ярче, как сверхновая, которая взаимодействует с околозвёздным газом. Его классифицировали как сверхновую SN 2025ulz и сочли маловероятным источником гравитационных волн.
Звезда, которая могла дать обе вспышки
Таннер О'Дуайер (Университет Джонса Хопкинса) с соавторами проверили, нет ли в этой сверхновой признаков необычного коллапса. Согласно ряду теорий, гибель быстро вращающейся массивной звезды может породить одну или несколько нейтронных звёзд легче Солнца. Для этого ядро должно расщепиться надвое либо нейтронные звёзды должны собраться из богатого нейтронами вещества в диске вокруг умирающей звезды. Если они вскоре сольются, излучение килоновой может затеряться в свете разлетающейся сверхновой. Такой коллапс способен создать и релятивистскую струю, заметную в радиодиапазоне.
Команда искала радиоисточник в данных Very Large Array, модернизированного радиотелескопа GMRT и MeerKAT. В сложенных наблюдениях, сделанных через 51–96 суток после гравитационно-волнового сигнала, нашёлся слабый, но значимый источник. С данными согласуются обе модели. Для обычной сверхновой оценки скорости расширения и темпа потери массы звёздой-предшественницей укладываются в пределы известных сверхновых с сорванной оболочкой. Данные согласуются и со струёй, направленной не прямо на наблюдателя, но однозначно определить её энергию и плотность межзвёздной среды авторам не удалось. По их оценке, обычная сверхновая объясняет наблюдения естественнее. Работа опубликована в The Astrophysical Journal Letters.