Надяскраві наднові — одні з найпотужніших зоряних вибухів. Вони яскравіші за звичайні наднові в десятки разів. Їх класифікують за спектрами, і окрема група — SLSN-I — не має ліній водню. Здебільшого такі події вивчали в ближньому Всесвіті. Тепер з'явилася можливість докладно роздивитися одну з них на червоному зміщенні 2,0155.

Це наднова 2025wny, сильно лінзована. Між нею і Землею стоїть масивний об'єкт, який викривляє промені та підсилює видиму яскравість. Результати опубліковані як препринт на arXiv, тобто ще не пройшли рецензування.

Як отримали дані

Спектри зняли на телескопі Keck-II за допомогою інтегрально-польового спектрографа KCWI. Такий прилад записує спектр у кожній точці поля зору. Спостереження охоплюють період від 11 до 61 доби після максимуму блиску. Завдяки червоному зміщенню ультрафіолетове випромінювання, яке вибух випустив у далекому минулому, потрапило у діапазон, доступний наземному телескопу.

Фотометрію (вимірювання блиску) отримали з Pan-STARRS. За нею визначили підсилення найяскравішого зображення: μ = 19,4 ± 1,6. Моделі розподілу маси лінзи давали значення в 2-4 рази нижчі. Ця розбіжність показує, що самих лише масових моделей для таких систем може бути недостатньо.

Що кажуть модель і спектр

Криву блиску порівняли з моделлю, у якій енергію вибуху підживлює магнетар (нейтронна зоря з надсильним магнітним полем) і додатково розпад ⁵⁶Ni (радіоактивного нікелю). Розрахунки виконали в програмі MOSFiT. Вони дали період обертання магнетара 4,1 (+0,7/−1,0) мс і магнітне поле 2,4 (+1,1/−0,8) · 10¹⁴ гаус. Це параметри, типові для SLSN-I поблизу від нас.

Модель відтворює криву біля максимуму, але пізнє плато яскравості вона пояснити не може. Дослідники вважають, що тут потрібне додаткове джерело енергії.

В ультрафіолетових спектрах майже немає «затемнення» лініями елементів групи заліза (line blanketing). Лінії поглинання відповідають тим, що раніше ідентифікували для SLSN-I методом томографії хімічного складу.

Галактика, де стався вибух

Вузькі лінії міжзоряного газу дають оцінку металічності. Вона свідчить, що наднова вибухнула в галактиці з металічністю нижчою за сонячну.

Лінії галактики-господаря також показують відтоки газу зі швидкістю близько 575 км/с. Частка фотонів Lyα (ультрафіолетової лінії водню), що виходять з галактики, становить 0,23 ± 0,03. Автори називають це виняткове високим значенням.

Що це означає

Головний висновок такий: 2025wny загалом добре збігається з надяскравими новими з нижчими червоними зміщеннями. Отже, механізм вибуху, схоже, не змінюється на цьому червоному зміщенні. Це лише один об'єкт, тому про всю популяцію він ще нічого не доводить.

Наскільки впевнені в результаті

Параметри магнетара взято з підгонки моделі. Вона описує лише криву біля максимуму, а плато після нього лишається без пояснення. Підсилення лінзи, виміряне за фотометрією, помітно вище за модельні оцінки. Стаття поки без рецензії.

Що далі

Нові огляди неба, зокрема LSST і Roman, мають знайти більше надяскравих наднових на великих червоних зміщеннях. Саме вони покажуть, чи узгоджуються такі вибухи у ранньому Всесвіті з тими, що ми бачимо поруч.