První pozorování supernovy SN 2024ggi
Ve průlomovém pozorování astronomové pomocí Velkého dalekohledu ESO zachytili explozi masivní hvězdy v přesném okamžiku, kdy explodovala na svém povrchu — poprvé v historii kosmu.
Vzácný pohled do posledních okamžiků hvězdy
Rychlá pozorování pomocí Velkého dalekohledu evropské jižní observatoře (ESO) zachytila výbuch masivní hvězdy právě ve chvíli, kdy se explozivní smršť probudila na jejím povrchu. Astronomové poprvé odhalili tvar supernovy v tomto prchavém, raném okamžiku. Tento krátký čas by zmizel z pohledu během jednoho dne, přesto však obsahuje klíčové stopy o způsobu, jakým obrovské hvězdy ukončují své životy v mocných explozích.
Rasení proti času pro zachycení kosmického výbuchu
Když byla supernova pojmenovaná SN 2024ggi detekována v noci 10. dubna 2024 místního času, Yi Yang, asistent profesor na Tsinghua University v Pekingu, Čína, a hlavní autor studie, právě přistál v San Francisku po dlouhém mezinárodním letu. Uvědomujíc si důležitost události, okamžitě jednal. Během 12 hodin předložil návrh evropské jižní observatoři. Po rychlém schválení se ESO obrátilo na svůj dalekohled VLT v Chile a zaměřilo se na nově nalezenou supernovu 11. dubna, pouze 26 hodin po prvotním detekování.
Supernova v blízkosti a zlatá příležitost
SN 2024ggi se nachází v galaxii NGC 3621, která leží v souhvězdí Hydry, asi 22 milionů světelných let daleko — relativně krátká vzdálenost z pohledu kosmu. Mezinárodní tým si byl vědom, že mají vzácnou příležitost zachytit strukturu exploze, jak se rozvíjela.
„První pozorování VLT zachytila fázi, během níž se hmota urychlená výbuchem blízko středu hvězdy dostala na její povrch. Na několik hodin bylo možné pozorovat geometrie hvězdy a její explozi dohromady,“ říká Dietrich Baade, astronom ESO v Německu a spoluautor studie.
Pronikaní do geometrie hvězdné exploze
„Geometrie supernovy poskytuje základní informace o hvězdné evoluci a fyzikálních procesech, které vedou k těmto kosmickým ohňostrojům,“ vysvětluje Yang. Přesný proces za těmito explozemi, které se objevují v hvězdách více než osmkrát hmotnějších než Slunce, zůstává jednou z velkých nevyřešených otázek astronomie.
Jak umírají masivní hvězdy: Kolaps, šok a znovuzrození
Během svého života si hvězda udržuje téměř dokonalou rovnováhu mezi gravitací táhnoucí dovnitř a tlakem způsobeným jadernou fúzí tlačící ven. Když palivo v jejím jádru dojde, tato rovnováha se zhroutí. Střed hvězdy se pod vlastní váhou poddává, zatímco okolní vrstvy se zřítily, odrazily a poslaly mocnou šokovou vlnu vyběhnout ven, trhající hvězdu na kusy.
Odhalování tajemství pomocí spektropolarmetrie
Díky VLT ESO astronomové tento úkaz poprvé zachytili pomocí techniky zvané „spektropolarmetrie“. „Spectropolarimetry poskytuje informace o geometrii exploze, které jiné typy pozorování nemohou poskytnout, protože úhlové škály jsou příliš malé,“ říká Lifan Wang, spoluautor a profesor na Texas A&M University v USA.
Exploze ve tvaru olivy
Zařízení FORS2 na VLT je jediné zařízení na jižní polokouli schopné měřit tvar supernovy tímto způsobem. Data z FORS2 ukázala, že počáteční výbuch materiálu vytvořil tvar připomínající olivu. Jak se exploze rozšiřovala a kolidovala s okolní hmotou, tvar se zplošťoval, ale jeho centrální osa symetrie zůstávala nezměněna.
Přepisování hvězdné fyziky prostřednictvím globální spolupráce
Tato zjištění už umožňují astronomům vyloučit některé existující modely supernov a zpřesnit jiné, poskytujíc nové pohledy na to, jak masivní hvězdy ukončují své životy.
„Toto objevení nejen přetváří naše chápání hvězdných explozí, ale také ukazuje, co lze dosáhnout, když věda překračuje hranice,“ říká spoluautor a astronom ESO Ferdinando Patat. „Je to mocná připomínka, že zvědavost, spolupráce a rychlá akce mohou odemknout hluboké poznatky o fyzice, která formuje náš vesmír.“
