První pozorování raných fází supernovy
Vědci poprvé zaznamenali rané fáze supernovy, když masivní hvězda explodovala v charakteristickém tvaru připomínajícím olivu. Explozivní smrt hvězdy – supernova – je jednou z nejkrvavějších kosmických událostí, ale to, jak přesně vypadá, zatím zůstávalo záhadou.
Výzkumníci využili dalekohled VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře v Chile, aby sledovali supernovu hvězdy s hmotností přibližně 15krát větší než je hmotnost Slunce, nacházející se v galaxii NGC 3621, vzdálené asi 22 milionů světelných let od Země ve směru souhvězdí Hydra. Světelný rok je vzdálenost, kterou světlo ujde za jeden rok, což odpovídá 9,5 bilionům kilometrů.
Až dosud bylo obtížné určit tvar takových explozí kvůli rychlosti, s jakou se odehrávají, ale v případě této supernovy bylo nutné jednat rychle. Exploze byla zachycena 10. dubna 2024, v době, kdy astrofyzik Yi Yang z univerzity Tsinghua v Číně přistával po dlouhém letu do San Francisca. Oficiální žádost výzkumníka, podaná jen několik hodin po detekci, byla splněna a dalekohled VLT byl zaměřen na supernovu.
Vědci tak byli schopni pozorovat explozí jen 26 hodin po jejím prvotním zaznamenání a 29 hodin po tom, co se materiál z nitra hvězdy poprvé dostal na její povrch. Viděli umírající hvězdu obklopenou diskem plynu a prachu, jak exploze vyhazuje materiál z jejího jádra ven a deformuje tvar do podoby vertikálně stojící olivy.
„Geometrie exploze supernovy poskytuje fundamentální informace o evoluci hvězd a fyzikálních procesech, které vedou k těmto kosmickým ohňostrojům,“ uvedl Yi, hlavní autor studie publikované v časopisu Science Advances.
„Přesné mechanismy, stojící za explozemi supernov masivních hvězd, které mají hmotnost přesahující osmkrát hmotnost Slunce, jsou stále předmětem debat a jsou jednou z hlavních otázek, které vědci chtějí prozkoumat,“ dodal Yi Yang.
Velké hvězdy, jako byla tato, mají relativně krátkou životnost. Tato, která je typem rudých super obříků, byla přibližně 25 milionů let v okamžiku svého zániku. Pro srovnání, Slunce je staré přes 4,5 miliardy let a má před sebou ještě několik miliardleté existence.
V okamžiku exploze byl průměr této hvězdy 600krát větší než průměr Slunce. Část hmoty hvězdy byla vyvržena do vesmíru. Zbytek se považuje za to, co se stalo neutronovou hvězdou, vysvětlil spoluautor studie Dietrich Baade, astrofyzik z Evropské jižní observatoře v Německu.
„První pozorování s VLT zachytila fázi, ve které materiál urychlený explozí blízko centra hvězdy proráží její povrch, fotosféru,“ uvedl čínský astrofyzik. „Následně se uvolňuje obrovské množství energie. Supernova se poté výrazně rozšiřuje a stává se viditelnou. Během krátkodobé fáze může být studován původní tvar exploze supernovy, před tím, než exploze interaguje s materiálem obklopujícím umírající hvězdu,“ dodal Yi.
Tvar, podle Yi, poskytuje stopy o tom, jak byla exploze vyvolána v jádru hvězdy. Nová pozorování se zdají vyvracet některé z aktuálních vědeckých modelů pro explozí, protože vědci zdokonalují své znalosti o smrti masivních hvězd.
