JWST обнаружил огромные запасы пыли в сверхновой SN 2023xgo год спустя после взрыва

Международная группа астрономов с помощью космического телескопа James Webb (JWST) обнаружила крупные запасы пыли в сверхновой SN 2023xgo, которая относится к редким типам Ibn/Icn. Наблюдения проводились спустя 377 дней после взрыва и показали как холодную, так и горячую пыль, а также признаки продолжающегося взаимодействия ударной волны с окружающим веществом.

SN 2023xgo — это близкая сверхновая, демонстрирующая ударное взаимодействие с гелий- и углерод-богатой, но бедной водородом околозвездной средой. Такие объекты редки, поэтому наблюдения в инфракрасном диапазоне на поздних стадиях представляют особую ценность. Исследователи использовали данные JWST (NIRSpec и MIRI), а также телескопов WISE и Gemini.

Через 377 дней после взрыва спектр JWST выявил эмиссию от остывшей силикатной пыли (температура около 300–600 К) с массой не менее 3?10^{-2} солнечных масс на расстоянии, сопоставимом с радиусом ударной волны (2,3?10^{16} см). Кроме того, обнаружена оптически тонкая углеродистая пыль с массой 8?10^{-3} солнечных масс.

Также зафиксирована узкая эмиссионная линия гелия I (длина волны 2,06 микрона) с шириной 520±130 км/с, смещенная в синюю сторону на 340±40 км/с. Это указывает на то, что ударная волна продолжает сталкиваться с веществом, сброшенным звездой, даже спустя год после взрыва.

Более ранние наблюдения Gemini и WISE на 70–100 день выявили горячую пыль (около 1300 К) с массой 6,8?10^{-5} солнечных масс. Ученые интерпретируют это как нижнюю границу полной массы пыли на той стадии. Излучение молекулярного газа не обнаружено, но профили эмиссионных линий в оптическом и ближнем инфракрасном диапазонах на 70 день указывают на быстрое образование пыли внутри невзаимодействующей околозвездной среды.

Большая масса пыли и раннее начало её формирования в SN 2023xgo демонстрируют, что уникальные физические условия сверхновых типа Ibn/Icn способствуют значительному пылеобразованию как до, так и после взрыва. Результаты опубликованы в репозитории arXiv.