Звёздная иллюзия: почему гигантская звезда-«бегемот» не взорвалась, а медленно пожирается соседом

Одна из крупнейших звёзд во Вселенной, которую ранее предсказывали к скорой и катастрофической гибели в сверхновой, возможно, всё же не взорвётся в ближайшее время, предполагает новое исследование. Неожиданное открытие также указывает на то, что этот звёздный «бегемот» медленно пожирается меньшим, скрытым компаньоном.

WOH G64, часто называемая «звездой-бегемотом», — красный сверхгигант, расположенный примерно в 163 000 световых лет от Земли в Большом Магеллановом Облаке, карликовой галактике, тесно вращающейся вокруг Млечного Пути. Этот звёздный гигант примерно в 1500 раз шире Солнца, что делает его одной из крупнейших известных звёзд. Он также светит до 282 000 раз ярче нашего светила.

В последние годы WOH G64 заметно потускнела, что намекало: гигантская звезда превращается в меньший и более горячий жёлтый гипергигант, сбрасывая внешние слои газа. Для красного сверхгиганта это обычно признак скорого взрыва сверхновой. Учитывая, что звезде около 5 миллионов лет — что близко к максимальному сроку жизни для таких звёзд, сжигающих своё топливо гораздо быстрее солнцеподобных, — казалось, что это неизбежно.

Дальнейшим доказательством скорого взрыва стали данные ноября 2024 года, когда исследователи с помощью Очень Большого Телескопа в Чили сделали высокодетализированный снимок WOH G64 (первый в своём роде для объекта вне нашей галактики) и обнаружили вокруг звезды «яйцевидный кокон» из газа и пыли. Эксперты посчитали это доказательством сброса внешних слоёв и превращения в жёлтый гипергигант.

Однако в новом исследовании, опубликованном 7 января в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, учёные по-новому взглянули на WOH G64 с помощью Большого Южноафриканского Телескопа (SALT) — и нашли «улику», которая ставит под сомнение общепринятую гипотезу о сверхновой.

Данные команды, собранные мощным спектроскопом SALT между ноябрём 2024 и декабрём 2025 года, выявили оксид титана — соединение, которое обычно обнаруживают только в атмосферах красных сверхгигантов — в атмосфере WOH G64.

«Это означает, что WOH G64 в настоящее время является красным сверхгигантом и, возможно, никогда и не переставала им быть, — заявил соавтор исследования Якко ван Лун, астрофизик из Кильского университета в Англии. — По сути, мы наблюдаем «феникса», восстающего из пепла».

Но если WOH G64 не превращается в жёлтого гипергиганта, почему она ведёт себя так странно?

Исследовательская группа предполагает, что гигантская звезда является частью двойной системы, включающей меньшую звезду. В этом случае её небольшой компаньон, вероятно, голубого цвета, перетягивает внешние слои WOH G64, формируя околозвёздный диск.

«Атмосфера красного сверхгиганта растягивается из-за приближения звезды-компаньона, но не срывается полностью, — пояснил ван Лун. — Она сохраняется».

Эта теория уже выдвигалась, когда в 2024 году был сфотографирован пылевой кокон звезды, но тогда она не получила широкого признания.

Теперь все взоры прикованы к WOH G64 в поисках новых подсказок о том, когда же звёздный бегемот в конечном итоге взорвётся.

Открытие ставит под вопрос наши базовые представления о финальных стадиях эволюции массивных звёзд и механизмах вспышек сверхновых. Если WOH G64 действительно находится в тесной двойной системе, то её судьба может быть иной. Вместо одиночного катастрофического взрыва она может постепенно терять массу в пользу компаньона, в итоге превратившись в тусклый гелиевый остаток, так и не достигнув предела Чандрасекара. Либо, в другом сценарии, аккреция вещества на меньшую звезду-соседку может сама спровоцировать термоядерный взрыв на её поверхности, что приведёт к менее яркой, но не менее интересной «сверхновой типа Iax».

Астрономы уже планируют новые наблюдения с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» и интерферометров, чтобы попытаться напрямую обнаружить звезду-компаньона и измерить параметры её орбиты. Это позволит смоделировать будущее системы и оценить, является ли такая «тихая» гибель в двойной системе более распространённым явлением, чем считалось. Возможно, многие из красных сверхгигантов, за которыми мы наблюдаем в ожидании грандиозного финала, на самом деле медленно «съедаются» невидимыми соседями, что кардинально меняет нашу картину химического обогащения галактик тяжёлыми элементами.