Bola objavená najextrémnejšia supernova v kozme - výbuch hviezd je jasnejší a energickejší ako ktorýkoľvek z nich
Výbuch hviezd je jasnejší a energickejší ako akýkoľvek predtým pozorovaný
Kozmická megaexplózia: Astronómovia objavili ďaleko najjasnejšiu a najenergickejšiu supernovu v celom kozme. Samotná ich zložka žiarenia je päťkrát vyššia ako celková energia výbuchu normálnych supernov, ako uvádzajú vedci v odbornom časopise „Nature Astronomy“. Majú podozrenie, že tento extrémny výbuch je spôsobený zrážkou rázovej vlny s predtým vyhodenými plynovými obálkami - a mimoriadne hmotnými hviezdami predchodcu.
Keď sa hmotné hviezdy dostanú na koniec svojho životného cyklu, explodujú ako supernova. Najskôr odhodia svoje vonkajšie plynové škrupiny, potom sa zrúti ich jadro. V ojedinelých prípadoch, ktoré boli predtým pozorované iba niekoľkokrát, sa objaví super svietivá supernova, známa tiež ako hypernova. Môžu svietiť jasnejšie ako hviezdy celej galaxie dohromady. Zatiaľ však môžu astronómovia iba hádať, ako k týmto extrémnym udalostiam dochádza.
Viac energie ako kedykoľvek predtým
Teraz astronómovia okolo Matta Nicholla z birmovskej univerzity opäť pozorovali takúto megaexplóziu. Zdroj jasného žiarenia SN2016aps bol prvýkrát objavený vo februári 2016 ďalekohľadom PanSTARRS. S pomocou ďalších pozemských ďalekohľadov a Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu boli vedci odvtedy schopní sledovať spektrálny vývoj tohto svetelného zdroja už viac ako dva roky a identifikovať svoju domovskú galaxiu.
Výsledok: Spektrum a časový vývoj tejto udalosti sa zhodujú so spektrom super jasnej supernovy. Ale jas a viac ako päťkrát 10 51 ergov energie uvoľnených ako žiarenie mnohonásobne prekonajú všetky známe hypernovy. „V typickej supernove sa menej ako jedno percento z celkovej energie uvoľní ako žiarenie,“ vysvetľuje Nicholl. „Ale v snímkach SN2016aps je samotné žiarenie päťkrát silnejšie ako energia výbuchu supernovy normálnej veľkosti.“ “
Vďaka tomu sú SN2016aps podľa astronómov zďaleka najjasnejšou supernovou, aká bola kedy pozorovaná.
Úžasne nízka hmotnosť hostiteľskej galaxie
Čudné však je, že obrázky z Hubblovho teleskopu ukazujú, že táto hviezdna explózia sa odohrala ďaleko od centra vzdialenej galaxie, ktorá je ťažko jasnejšia ako Malý Magellanov oblak. Má asi 100 miliónov slnečných hmôt a je tiež podstatne menej hmotná ako táto trpasličia galaxia. To je pre supernovy tohto jasu dosť neobvyklé.
„Aj keď sa každú noc objaví veľa supernov, väčšina z nich sa nachádza v masívnych galaxiách,“ vysvetľuje spoluautor Peter Blanchard z Northwestern University. "Tá hviezdna explózia vynikla, pretože sa zdala byť uprostred ničoho." Hostiteľskú galaxiu sme nemohli vidieť, kým svetlo supernovy neoslabilo. “Snímky odhalili, že k výbuchu došlo v oblasti tejto galaxie tvoriacej hviezdy.
Zrážka s vymrštenou plynovou obálkou?
Čo však spustilo tento extrémny výbuch? Podľa výpočtov astronómov musela v tejto supernove explodovať hviezdna hmota s hmotnosťou 50 až 100 slnečných hmôt - a to naznačuje možný mechanizmus. „Predtým, ako skončia, hviezdy s mimoriadne vysokou hmotnosťou prechádzajú silnými pulzáciami, počas ktorých vypúšťajú obrovské plynové obálky,“ vysvetľuje Nicholl.
Keď exploduje pozostatok hviezdy - napríklad modrý supergiant -, zúrivá nárazová vlna výbuchu môže tieto plynové obálky dobehnúť. „Táto kolízia potom uvoľní obrovské množstvo energie,“ vysvetľuje Nicholl. Astronómovia tušili, že tento proces, známy ako nestabilita párov, existuje už dobrých 50 rokov, ale doteraz z pozorovania neexistujú dôkazy. „Veríme, že táto supernova by mohla byť doposiaľ najpresvedčivejším kandidátom na tento proces - a najmasovejším,“ uviedol výskumník.
Odkiaľ pochádza vodík?
Ale je tu ešte niečo neobvyklé. Okrem mimoriadne veľkého uvoľnenia energie pozorovali astronómovia aj spektrálne podpisy vodíka v mapách Supernova SN2016. "Ale takáto masívna materská hviezda mala stratiť všetok vodík hviezdnym vetrom dávno predtým, ako začala pulzovať," hovorí Nicholl.
Jedným z možných vysvetlení by bolo, že krátko pred výbuchom sa dve predchodcovské hviezdy, každá s „iba“ okolo 60 hmotnosťou Slnka, spojili. „Tieto hviezdy mohli držať svoj vodík o niečo dlhšie, zatiaľ čo ich spoločná hmotnosť je stále dosť veľká na to, aby vyvolala nestabilitu párov,“ vysvetľuje Nicholl. Ak sa to potvrdí, potom by SN2016aps bola ešte vzácnejšia kozmická udalosť: takzvaná nestabilita párov pulzácií (PPI).
Mohlo by toho byť viac
„Podrobné simulácie musia teraz potvrdiť, či je SN2016aps taká supernova PPI alebo dokonca ešte menej pravdepodobný prípad supernovy nestability interagujúcich párov,“ vysvetľujú astronómovia. V každom prípade táto udalosť demonštruje existenciu mimoriadne vysokoenergetických hviezdnych výbuchov vo vzdialenom vesmíre a otvára nové príležitosti na preskúmanie týchto extrémnych udalostí.
„Teraz, keď vieme, že existujú také vysokoenergetické výbuchy, budeme čoskoro schopní pozorovať tieto udalosti pozornejšie pomocou nového vesmírneho teleskopu Jamesa Webba z NASA a hľadať ďalšie podobné výbuchy vo vzdialenom vesmíre,“ vysvetľuje spoluautor Edo Berger z Harvardovej univerzity . Štart tohto vesmírneho ďalekohľadu je naplánovaný na rok 2021. (Nature Astronomy, 2020; doi: 10.1038/s41550-020-1066-7)