Astronomowie odkrywają supernową lubiącą heavy-metal

Gwiazdy rocka zazwyczaj nie przepadają za regułami, gwiazdy kosmiczne także mają z tym problem. Zespół astronomów odkrył niedawno wyjątkowo jasną supernową w zupełnie nieoczekiwanym miejscu. Ta obfitująca w metale (heavy-metalowa) jasna supernowa zmusza naukowców do przeanalizowania naszych obecnych teorii opisujących jak i gdzie do takich eksplozji może dochodzić.

Supernowe to jedne z najbardziej energetycznych zjawisk we Wszechświecie. Gdy we wnętrzu masywnej gwiazdy kończy się paliwo, gwiazda ulega kolapsowi na są siebie co z kolei prowadzi do spektakularnej eksplozji, która na moment przyćmiewa całą galaktykę. W momencie eksplozji supernowa rozrzuca po swoim otoczeniu wiele różnych, ciężkich pierwiastków, które powstały w jej wnętrzu.

W ostatniej dekadzie astronomowie odkryli około pięćdziesięciu supernowych – spośród tysięcy znanych – które są wyjątkowo silne. Tego typu eksplozje są nawet 100 razy jaśniejsze od innych supernowych spowodowanych kolapsem masywnej gwiazdy.

Po ostatnim odkryciu kolejnej z tych „super-jasnych” supernowych, zespół astronomów kierowany przez Matta Nicholla z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) w Cambridge odkrył istotne informacje o tym skąd mogą się brać te wyjątkowe obiekty.

Arancha Delgado z Cambridge wraz ze swoim zespołem odkryła supernową SN 2017egm w dniu 23 maja 2017 roku w danych zebranych przez satelitę Gaia. Zespół kierowany przez Subo Dong z Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics wykorzystał Nordic Optical Telescope do potwierdzenia, że jest to super-jasna supernowa.

SN 2017egm znajduje się w galaktyce spiralnej oddalonej od nas o 420 milionów lat co sprawia, że jest ona trzy razy bliżej niż jakakolwiek wcześniej odkryta super-jasna supernowa. Dong określił także, że galaktyka sama w sobie jest zaskoczeniem, ponieważ praktycznie wszystkie znane super-jasne supernowe odkrywane były dotąd w galaktykach karłowatych, które są dużo mniejsze od galaktyk spiralnych takich jak chociażby Droga Mleczna.

Bazując na tym odkryciu, zespół z CfA określił, że galaktyka macierzysta supernowej SN 2017egm charakteryzuje się dużą zawartością pierwiastków cięższych od wodoru i helu, które astronomowie nazywają po prostu metalami. To pierwszy wyraźny dowód na bogate w metale miejsce narodzin super-jasnej supernowej. Galaktyki karłowate, w których zazwyczaj odkrywano super-jasne supernowe, charakteryzują się bardzo niską zawartością metali. To właśnie niską metaliczność zazwyczaj uważano za jeden z czynników prowadzących do tak jasnych eksplozji.

„Super-jasne supernowe już od dawna uważane były za gwiazdy rocka wśród supernowych”, mówi Nicholl. „Teraz wiemy także, że niektóre z nich lubią także heavy-metal i eksplodują także w galaktykach takich jak Droga Mleczna”.

„Gdyby taka supernowa eksplodowała wewnątrz naszej własnej Galaktyki, byłaby dużo jaśniejsza niż jakakolwiek inna supernowa obserwowana w ludzkiej historii, a jej jasność na nocnym niebie dorównywałaby jasności Księżyca”, mówi współautor artykułu Edo Berger z CfA. „Niemniej jednak są one na tyle rzadkie, że prawdopodobnie aby takie zjawisko zaobserwować musielibyśmy poczekać kilka milionów lat.”

Badacze z CfA odkryli także wiele wskazówek dotyczących natury SN 2017egm. Badania wskazują, że gwałtownie rotująca, silnie zmagnetyzowana gwiazda neutronowa, tzw. magnetar napędza niesamowitą ilość światła emitowanego przez te supernowe.

Choć jasność SN 2017egm i właściwości napędzającego ją magnetara przypomina inne super-jasne supernowe, ilość masy wyrzuconej przez SN 2017egm może być mniejsza od przeciętnej. Taka różnica może wskazywać, że masywna gwiazda, która doprowadziła do eksplozji SN 2017egm utraciła więcej masy niż większość super-jasnych supernowych jeszcze przed eksplozją. Tempo rotacji magnetara także wydaje się być niższe od przeciętnej.

Uzyskane przez naukowców wyniki wskazują, że ilość metali ma niewielki wpływ na właściwości super-jasnych supernowych i napędzające je magnetary.

Od 4 lipca 2017 do 16 września 2017 roku nie ma możliwości obserwowania tej supernowej, bowiem znajduje się ona zbyt blisko Słońca. Po 16 września jeszcze przez kilka lat możliwe będzie prowadzenie szczegółowych badań tego obiektu.

Źródło: Northwestern University