Dwa zespoły astronomów przekonują, że udało im się dokonać przełomu w odkrywaniu tajemnicy supernowej SN1987a, która widoczna była 33 lata temu. W oparciu o obserwacje prowadzone za pomocą sieci ALMA oraz wykonane po nich badania teoretyczne, naukowcy przekonują, że w pozostałościach po dawnej gwieździe skrywa się gwiazda neutronowa. Jeżeli tak jest to byłaby to najmłodsza znana gwiazda neutronowa.

Odkąd astronomowie zaobserwowali jedną z najjaśniejszych eksplozji gwiazdy na nocnym niebie, supernową 1987A, trwają poszukiwania kompaktowego obiektu, który powinien powstać w wyniku eksplozji.

Ponieważ w dniu eksplozji (23 lutego 1987 r) na Ziemi zarejestrowano neutrina, astronomowie zakładali, że w zapadniętego jądra gwiazdy utworzyła się gwiazda neutronowa. Jednak gdy nie udało się znaleźć na to żadnych dowodów, astronomowie zaczęli się zastanawiać czy ostatecznie nie zapadła się ona w czarną dziurę. Od kilkudziesięciu lat społeczność naukowa bezustannie próbuje znaleźć ten obiekt, który może skrywać się wewnątrz bardzo gęstego obłoku pyłowego.

Niedawno obserwacje prowadzone za pomocą radioteleskopu ALMA dostarczyły pierwszych informacji o gwieździe neutronowej, która mogła powstać w eksplozji. Wyjątkowo ostre zdjęcia przedstawiają gorącą plamę w pyłowym obłoku SN 1987A, jaśniejszą od otoczenia i znajdującą się w miejscu, w którym naukowcy spodziewaliby się gwiazdy neutronowej.

Zdziwiło nas odkrycie tej gorącej plamy w gęstym obłoku pyłowym tworzącym pozostałość po supernowej – mówi Mikako Matsuura z Uniwersytetu w Cardiff. W obłoku musi znajdować się coś co podgrzało pył na tyle, że zaczął świecić. Dlatego też podejrzewany, że wewnątrz obłoku skrywa się gwiazda neutronowa.

Choć wyniki obserwacji bardzo zainteresowały Matsuurę i jej zespół, to jednak badaczy zastanawiała jasność plamy. “Pomyśleliśmy, że gwiazda neutronowa jest zbyt jasna, aby tam mogła istnieć, ale Dany Page wraz ze swoim zespołem opublikował artykuł, w którym wskazuje, że w rzeczywistości gwiazda neutronowa może faktycznie być tak jasna, bowiem jest niezwykle młoda”.

Dany Page jest astrofizykiem na Uniwersytecie Autonomicznym w Meksyku, który bada SN1987A od samego początku. “Supernowa eksplodowała gdy byłem w połowie swojego doktoratu. To jedno z największych wydarzeń w moim życiu, które całkowicie zmieniło moją karierę. Postanowiłem dokładnie zbadać ten obiekt. To był mój współczesny św. Graal”.

Teoretyczne badania, których wyniki Page z zespołem opublikował w periodyku The Astrophysical Journal, mocno wspierają tezę, że zespół z ALMA odkrył gwiazdę neutronową wewnątrz pyłowego obłoku. Pomimo tego, że eksplozje supernowe są niezwykle złożone, a wewnątrz gwiazdy neutronowej panują ekstremalne warunki fizyczne i chemiczne, odkrycie gorącej plamy pyłu potwierdza kilka z naszych przewidywań – przekonuje Page.

Takimi przewidywaniami są chociażby położenie i temperatura gwiazdy neutronowej. Według komputerowych modeli supernowej, eksplozja “wykopała” gwiazdę neutronową z jej dotychczasowego miejsca z prędkością kilkuset kilometrów na godzinę. Plama ciepła znajduje się dokładnie tam gdzie astronomowie zakładali, że obecnie powinna znajdować się gwiazda neutronowa. Temperatura gwiazdy neutronowej, która według przewidywań powinna wynosić ok. 5 mln stopni Celsjusza, może odpowiadać za jasność plamy pyłu.

Według badaczy gwiazda neutronowa ma średnicę 25 km i jest ekstremalnie gorącą sferą ultra-gęstej materii. Łyżeczka do herbaty takiej materii ważyłaby więcej niż wszystkie budynki Nowego Jorku łącznie. Ponieważ ma ona potencjalnie zaledwie 33 lata, jest najmłodszą znaną nam gwiazdą neutronową. Drugą pod względem wieku jest gwiazda neutronowa znajdująca się w pozostałości po supernowej Cassiopeia A, oddalona od nas o 330 lat świetlnych.

Dopiero bezpośrednie zdjęcie gwiazdy neutronowej ostatecznie dowiedzie jej istnienia, ale na wykonanie takiego zdjęcia astronomowie muszą poczekać jeszcze kilkadziesiąt lat, aż gaz i pył z supernowej staną się bardziej przejrzyste.

Choć wiele teleskopów wykonywało już zdjęcia SN 1987A, żaden z nich nie był w stanie obserwować jądra tego obiektu z taką dokładnością.

By Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Redaktor w Spider's Web.