Nové Pozorování Supernovy 2024 ggi: Zlom v Astronomii
Astronomové poprvé pozorovali supernovu 2024 ggi pouhých 26 hodin po jejím výbuchu, čímž přímo určili tvar šokové vlny v okamžiku jejího proražení ze hvězdy. Tento objev umožní přesněji objasnit mechanismy zániku hmotných hvězd a může vést k revizi existujících modelů vzniku supernov.
V dubnu 2024 byla pomocí systému teleskopů ATLAS v spirální galaxii NGC 3621, která se nachází přibližně 23,6 milionů světelných let od Země, objevena supernova 2024 ggi. Jak později astronomové zjistili, jejím předchůdcem byl červený supergigant – typický předchůdce supernov typu II, který v posledních letech svého života aktivně vypouštěl látku do okolního mezihvězdného prostoru.
Astronom Yi Yang z Univerzity Tsinghua v Číně okamžitě podal žádost o pozorování do Evropské jižní observatoře (ESO), kde se nachází Velmi velký teleskop (VLT) – komplex čtyř 8,2metrových zrcadel a čtyř pomocných optických teleskopů. Tato operativnost umožnila pozorovat explozi neobyčejně brzy – pouze 1,1 dne (26 hodin) po výbuchu – a prakticky přímo určit tvar šokové vlny v okamžiku jejího proražení ze hvězdy.
Použitím metody spektropolárimetrie, která umožňuje měření polarizace světla na různých vlnových délkách, autoři nového vědeckého článku, zveřejněného v časopise Science Advances, zjistili, že výbuch nebyl sférický, ale protáhlý: v prvních dnech po explozi vycházela šoková vlna ven rychleji v určitých směrech. To naznačuje, že mechanismus kolapsu jádra hmotné hvězdy je sám o sobě asymetrický.
Posun polarizace po uzavřené dráze v následujících dnech naznačil složité interakce šokové vlny s hustým a nerovnoměrně rozloženým materiálem kolem hvězdy. Autoři článku předpokládají, že poslední dočasně „přetvářel“ viditelnou geometrii exploze. O 10 dní později, když vyhozená vodíková obálka prorazila ven a vytlačila okolní plyn, polarizace znovu ukázala na osu, která byla zaznamenána po výbuchu. To znamená, že „orientace“ výbuchu vznikla nejspíše ve středu hvězdy a byla udržována po celou dobu primárního „rozletu“ výbuchů.
Přestože po 80 dnech tvar výbuchu přešel z protáhlého na plochější, „preferovaný“ směr šokové vlny přetrvával, což potvrzuje, že pozorovaná asymetrie je základní součástí procesu. Dříve byla podobná situace pozorována u supernovy 2023 ixf, avšak tam byla polarizace vyšší a asymetrie výraznější.
Analýza „tance“ polarizovaného světla také ukázala složitou životní cestu hvězdy-předchůdce – červený obr mohl sdílet hmotu s neviditelným partnerem, což vedlo k formování disku v rovině jejich orbity a nasměrování výbuchu kolmo na něj.
„Geometrie prorážení šokové vlny odráží samotnou asymetrii výbuchu. Pravděpodobně existuje společný fyzikální mechanismus, který projevuje jasnou osovou symetrii na velkých měřítkách,“ uvedli výzkumníci.
Jelikož v klasických modelech výbuchů supernovy měly sférický tvar, výsledky nové vědecké práce mohou změnit ustálené představy o původu výbuchů. Astronomové doufají, že pomocí nových generací teleskopů, jako je Extrémně velký teleskop (ELT) a Třicetimetrový teleskop (TMT), zachytí více supernov, podobných 2024 ggi a porozumí, zda jsou všechny hmotné hvězdy před smrtí asymetrické.
