Międzynarodowy zespół astronomów zidentyfikował supernową co najmniej dwa razy jaśniejszą niż dotychczasowa rekordzistka. Supernowa o nazwie SN2016aps została zaobserwowana w galaktyce oddalonej o 4,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi i prawdopodobnie należy do klasy supernowych, które do tej pory były przewidywane wyłącznie teoretycznie.
Masywne gwiazdy nie umierają cicho. Ich śmierć to spektakularna eksplozja widoczna z ogromnych odległości. I właśnie na taką natknęli się astronomowie. Dostrzeżona przez nich eksplozja przyćmiła wszystkie dotychczas zarejestrowane. Odkrycia opublikowano na łamach „Nature Astronomy”.
Eksplozja, która przyćmiła wszystkie inne
Supernowa o nazwie SN2016aps została zaobserwowana w badaniu PanSTARRS Survey for Transients 22 lutego 2016 roku w galaktyce znajdującej się 4,5 miliarda lat świetlnych od Układu Słonecznego. Międzynarodowy zespół naukowców z University of Birmingham, Harvard University, Northwestern University i Ohio University ustalił, że to najjaśniejsza, najbardziej energetyczna, a może nawet najbardziej masywna supernowa, jaką kiedykolwiek zaobserwowano. Eksplozja nazwana SN2016aps była 500 razy jaśniejsza niż typowe wybuchy supernowych.
– Eksplozja SN2016aps była spektakularna na kilka sposobów – wyjaśnił Edo Berger z Harvard University. – Była nie tylko jaśniejsza niż jakakolwiek inna supernowa, jaką kiedykolwiek widzieliśmy, ale miała kilka właściwości i cech, które sprawiają, że była niezwykle rzadka w porównaniu z innymi eksplozjami gwiazd we Wszechświecie – dodał.
Badacze uważają, że supernowa SN2016aps może być przykładem rzadkiej pulsacyjnej supernowej powstałej z powodu niestabilności kreacji par. Ta odmiana supernowych całkowicie rozrzuca swoją materię nie pozostawiając po sobie czarnej dziury czy gwiazdy neutronowej. Powstaje z dwóch masywnych gwiazd, które połączyły się tuż przed eksplozją. To pierwsza detekcja tego typu supernowej. Do tej pory takie wydarzenie było jedynie przewidywane teoretycznie.
– Możemy zmierzyć supernowe za pomocą dwóch skal – całkowitej energii wybuchu lub ilości tej energii, która jest emitowana w postaci obserwowalnego światła. W typowej supernowej energia emitowana w postaci światła wynosi mniej niż 1 procent całkowitej energii. Ale w SN2016aps energia ta była pięciokrotnie wyższa niż energia wybuchu normalnej wielkości supernowej. To największa ilość światła emitowanego przez supernową, jakie udało się nam zaobserwować – powiedział Matt Nicholl z University of Birmingham, główny autor publikacji.
Niezwykle rzadka supernowa
Badania wskazują, że eksplozja musiała być znacznie bardziej energiczna niż zwykłe supernowe. Analizując spektrum światła, zespół był w stanie wykazać, że wybuch był napędzany zderzeniem supernowej z masywną powłoką gazu, zrzuconą przez gwiazdę w latach poprzedzających wybuch.
– Chociaż każdej nocy odkrywa się wiele supernowych, większość znajduje się w masywnych galaktykach – powiedział Peter Blanchard z Northwestern University, współautor badań. – Ta od razu się wyróżniała. Wydawało się, że znajduje się w szczerym polu, pośrodku pustki. Nie byliśmy w stanie zobaczyć galaktyki, w której ta gwiazda się narodziła, dopóki światło supernowej nie przygasło – dodał.
Zespół obserwował eksplozję przez dwa lata, aż przygasła do około jednego proc. swojej jasności szczytowej. Korzystając z tych pomiarów uczeni obliczyli, że masa supernowej była od 50 do 100 razy większa niż masa naszego Słońca. Zazwyczaj supernowe mają masy od 8 do 15 mas Słońca.
– Gwiazdy o bardzo dużej masie podlegają gwałtownym pulsacjom, zanim umrą, otrząsając się z gigantycznej otoczki gazowej. Może to być napędzane procesem zwanym niestabilnością kreacji par, który był przedmiotem spekulacji fizyków przez ostatnie 50 lat. Jeśli supernowa odpowiednio dostosuje czas, może dogonić zrzuconą powłokę i uwolnić ogromną ilość energii podczas tego zderzenia. Uważamy, że jest to jeden z najbardziej przekonujących kandydatów na dowód dla tego procesu i prawdopodobnie najbardziej masywny – wyjaśnił Nicholl.
– SN2016aps zawierał także inną łamigłówkę. Wykryty przez nas gaz był głównie wodorem, ale tak masywna gwiazda powinna utracić cały swój wodór na długo przed tym, zanim zaczęła pulsować. Jednym z wyjaśnień jest to, że dwie nieco mniej masywne gwiazdy, powiedzmy rzędu około 60 mas Słońca, połączyły się tuż przed eksplozją. Gwiazdy o niższej masie dłużej utrzymują swój wodór, a ich połączona masa byłaby wystarczająco wysoka, aby wywołać zjawisko niestabilności kreacji par – zaznaczył Nicholl.
Źródło: University of Birmingham, fot. Aaron Geller/ Northwestern University
