Астроном-любитель зміг виявити випромінювання від вибуху масивної зірки в далекій галактиці всього через кілька десятків хвилин після спалаху. Це дозволило іншим астрономам надалі простежити за еволюцією наднової і побудувати модель зірки-прабатька і механізму вибуху. Стаття опублікована в журналі.
При вивченні наднових, що утворюються при вибуху масивних зірок, вчених в тому числі цікавить реєстрація потоку випромінювання від них відразу після вибуху. Електромагнітне випромінювання з перших хвилин до декількох годин після досягнення ударною хвилею поверхневих шарів зірки та їх розігріву дає важливу інформацію про зірку-прабатька і процеси, що йдуть в ній на стадії передсверхнової. Однак ми не можемо передбачити появу таких спалахів і відстежувати такі об'єкти до виникнення наднової, що перешкоджає реєстрації цієї короткої початкової фази катаклізму, і на сьогоднішній день ще нікому не вдавалося побачити «перше світло» («first optical light») надновою в оптичному діапазоні.
20 вересня 2016 року аргентинський астроном-любитель Віктор Бузо (Victor Buso) під час тестування нової камери на своєму 40-сантиметровому рефлекторі системи Ньютона зміг зняти процес появи спалаху наднової SN 2016gkg у спіральній галактиці NGC 613, що знаходиться на відстані вісімдесяти мільйонів світлових років від Землі в сузір'ї Скульптора. Дані спостережень являли собою чотири серії кадрів (40, 17, 20 і 21 кадр), кожен з часом експозиції двадцять секунд. Наднова з'явилася на останніх трьох серіях кадрів, зроблених через 45 хвилин після перших сорока кадрів, на яких немає ніяких слідів спалаху. Оперативне оповіщення про відкриття дозволило провести спостережну кампанію, яка почалася менш ніж через один день, включаючи спостереження в рентгенівському, ультрафіолетовому та оптичному діапазонах, що дозволило простежити подальшу еволюцію надновою.
Спектроскопічні дослідження допомогли визначити тип наднової - ТЄБ, який являє собою вибух масивної зірки, що раніше втратила більшу частину своєї водневої оболонки. Щоб зрозуміти фізичні процеси, які визначали поведінку наднової в період відкриття, група астрономів на чолі з Меліною Берстен (Melina Bersten) проаналізувала дані спостережень і порівняла їх з доступними ранніми оптичними спостереженнями інших наднових і транзиєнтів. Потім дослідники побудували гідродинамічну модель, що імітує поширення ударної хвилі всередині зірки, розвиток спалаху (Shock Breakout) і подальше розширення оболонки наднової, і відтворили «портрет» зірки-прабатька.
Моделювання показало, що, судячи з усього, зареєстрований початковий швидкий зріст яскравості відноситься до фази розігріву фотосфери зірки, що поширюється ударною хвилею, а крива блиску для наднових типу ^ b повинна мати три піку, а не два. Що ж стосується зірки-прабатька, то тут виникає наступна картина. Спочатку існувала подвійна зоряна система, компоненти якої мали маси 19,5 і 13,5 мас Сонця і оберталися навколо загального центру мас з періодом сімдесят днів. Надалі одна із зірок заповнила свою порожнину Роша, через що почалася акреція речовини на зірку-компаньйона, що призвело до втрати більшої частини водневої оболонки. На стадії передсверхнової зірка-прабатьок мала масу приблизно 4,61 мас Сонця, радіус, рівний 183 радіусам Сонця, і металічність, порівнянну з сонячною. Отримані параметри містяться в згоді з даними спостережень наднових типу ^ b. Зокрема, еволюція прабатька SN 2016gkg якісно дуже схожа на еволюцію прабатька наднової SN 2011dh.
Астрономи вважають, що Бузо «зірвав джекпот» - ймовірність зареєструвати подібну подію становить один на мільйон, якщо тривалість спалаху становить одну годину і в галактиці спалахує одна наднова за століття. Якщо ж врахувати інші фактори, такі як погодні умови в місці спостереження і місце розташування наднової відносно яскравих областей батьківської галактики, то ця ймовірність зменшується ще на один порядок.
Раніше ми розповідали про те, чому вибухи наднових виявилися основними постачальниками пилу в молодих галактиках, як далека гіпернова породила магнетар, і як «Хаббл» побачив світлове відлуння від вибуху наднової.