Osiem lat później: odległa eksplozja supernowej wciąż odkrywa tajemnice o życiu gwiazd
Międzynarodowa grupa astronomów odkryła nowe wskazówki dotyczące tajemniczej gwiezdnej eksplozji, która została zaobserwowana osiem lat temu, ale nadal ewoluuje, nawet gdy naukowcy ją obserwują.
Eksplozja supernowe SN 2014C miała miejsce osiem lat temu, ale naukowcy wciąż ją obserwują i wyciągają wnioski z jej następstw. Czerwonym kółkiem zaznaczono bardzo słabo widoczną eksplozję.
Źródło: zdjęcie dzięki uprzejmości Sloan Digital Sky Survey.
Wyniki badań pomagają astronomom lepiej zrozumieć sposób, w jaki żyją i umierają masywne gwiazdy – olbrzymy znacznie większe od naszego Słońca.
Badania zostały opublikowane w The Astrophysical Journal 27 kwietnia 2022 roku.
Życie SN 2014C
W 2014 roku astronomowie zauważyli na niebie nową jasną plamę – był to pewny znak, że w kosmosie eksplodowała gwiazda.
Gdy po raz pierwszy wykryta zostanie wybuchająca gwiazda, astronomowie z całego świata zaczynają ją śledzić przy użyciu teleskopów, ponieważ światło, jakie emituje, zmienia się gwałtownie w czasie. Obserwując jego ewolucję za pomocą teleskopów, które widzą światło widzialne, a także promieniowanie rentgenowskie, fale radiowe i podczerwień, naukowcy mogą wnioskować o fizycznych cechach układu.
Robiąc to wielokrotnie, naukowcy pogrupowali wybuchające gwiazdy na kategorie. SN 2014C, jak nazwano to zdarzenie, wygląda jak supernowa typu Ib. Powstają one, gdy umierają największe znane we Wszechświecie gwiazdy.
Naukowcy uważają, że SN 2014C była prawdopodobnie pierwotnie nie jedną, lecz dwiema gwiazdami krążącymi wokół siebie, z których jedna była większa od drugiej. Masywniejsza gwiazda ewoluowała szybciej, rozszerzyła się, a jej zewnętrzna warstwa wodorowa została odessana. Gdy w końcu zabrakło jej paliwa, jej jądro zapadło się, wywołując gigantyczną eksplozję.
Jednak obserwacje w ciągu pierwszych 500 dni po wybuchu wykazały, że z czasem emitowała ona więcej promieniowania rentgenowskiego, co było niezwykłe i obserwowane tylko w przypadku niewielkiej liczby supernowych. Sugeruje to, że fala uderzeniowa oddziaływała z gęstą materią – powiedział Vikram Dwarkadas, profesor astronomii i astrofizyki na Uniwersytecie w Chicago.
Naukowcy postanowili zebrać wszystkie dane dotyczące SN 2014C, w tym nowe dane, które uzyskali, jak również te pochodzące z badań prowadzonych w ciągu ostatnich ośmiu lat, i dopasować je do spójnego obrazu tego, co stało się z gwiazdą.
Emisja promieniowania rentgenowskiego, światła podczerwonego i fal radiowych wykazywała charakterystyczny wzorzec wzrostu, a następnie spadku. Tymczasem światło widzialne wydawało się pozostawać na stałym poziomie. Sygnał radiowy wskazywał, że fala uderzeniowa rozszerzała się z bardzo dużą prędkością, podczas gdy światło widzialne wskazywało na znacznie mniejszą prędkość.
Naukowcy zasugerowali, że to dziwne zachowanie ma związek z gęstym obłokiem wodoru wokół obu gwiazd, który pozostał po wcześniejszym okresie ich życia.
Kiedy gwiazda eksplodowała, wytworzyła falę uderzeniową rozchodzącą się we wszystkich kierunkach z prędkością około 108 milionów km/h. Gdy fala uderzeniowa dotarła do chmury, na jej zachowanie miał wpływ kształt obłoku.
W najprostszym modelu można by założyć, że obłok ten jest sferyczny i symetryczny. Gdyby jednak obłok uformował się w kształt torusa wokół dwóch gwiazd – to znaczy był grubszy w środku – grubsza część pierścienia spowolniłaby falę uderzeniową, pokazując się w świetle widzialnym jako wolniej poruszająca się materia. Tymczasem w cieńszych obszarach fala uderzeniowa pędziłaby do przodu, co widać na falach radiowych.
Naukowcy twierdzą, że nadal istnieją niewiadome, ale ta nierównomierność może tłumaczyć różne prędkości fali uderzeniowej, na które wskazują różne długości fal.
Badania dostarczyły cennych wskazówek na temat ewolucji tych gwiazd i masy traconej z tych układów, a w szerszym sensie na temat życia i śmierci tych stosunkowo tajemniczych gwiazd – twierdzą naukowcy.
W szerokim sensie, pytanie o to, w jaki sposób masywne gwiazdy tracą swoją masę, jest naszym głównym naukowym pytaniem – powiedział profesor UT Austin i członek zespołu J. Craig Wheeler. Jak dużo masy? Gdzie ona jest? Kiedy została wyrzucona? W wyniku jakiego procesu? To były podstawowe pytania, na które szukaliśmy odpowiedzi. A SN 2014C okazała się naprawdę ważnym pojedynczym zdarzeniem, które ilustruje ten proces.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
.jpg)
