Обычные сверхновые и слияния нейтронных звезд объяснили состав звезды гало лучше гиперновой

Международная группа исследователей представила на arXiv новую работу, которая ставит под сомнение недавние выводы о происхождении необычного химического состава звезды гало Млечного Пути. Ранее считалось, что уникальное обилие тяжелых элементов, включая элементы r-процесса, могло быть результатом единственного события — магниторотационной гиперновой, крайне энергичного взрыва, который одновременно порождает тяжелые элементы.

Авторы нового исследования провели более детальное моделирование и показали, что наблюдаемый химический узор звезды лучше воспроизводится в рамках так называемой стохастической модели перемешивания. В этой модели предполагается, что обогащение межзвездной среды происходит не одномоментно, а в результате нескольких событий с разной степенью перемешивания выбросов.

В качестве источников были взяты два довольно распространенных типа событий: обычная сверхновая с коллапсом ядра с энергией взрыва около 10^51 эрг и слияние двух нейтронных звезд. Сравнение моделей показало, что стохастическая модель с этими двумя источниками заметно лучше согласуется с данными: среднеквадратичное отклонение составило 0.24 против 0.44 для модели гиперновой.

Это означает, что для объяснения происхождения звезды не требуется привлекать экзотические магниторотационные гиперновые. Достаточно того, что облако, из которого сформировалась звезда, было обогащено сначала вспышкой сверхновой, а затем и слиянием нейтронных звезд — событием, которое также является источником r-процессных элементов, таких как золото и платина.

Авторы также обсудили возможное происхождение звезды и условия, при которых ее родительское облако могло получить такой двойной вклад. Работа опубликована в виде препринта на arXiv и прошла первичное рецензирование, однако окончательные выводы будут сделаны после публикации в рецензируемом журнале.

Исследование важно не только для понимания конкретной звезды, но и для общих представлений об обогащении галактики тяжелыми элементами. Оно показывает, что даже необычные химические аномалии могут быть объяснены комбинацией довольно рядовых астрофизических процессов.