23 lutego 1987 r. Pierścień ognia rozerwał niebo w Wielkim Obłoku Magellana, małej galaktyce, która krąży w odległości około 168 000 lat świetlnych. Tej nocy gigantyczna, niebieska gwiazda 14 razy masywniejsza niż Słońce wybuchła w eksplozję supernowej jaśniejszą i bliższą Ziemi niż jakakolwiek inna obserwowana w ciągu ostatnich 400 lat. (Naukowcy nazwali tę eksplozję „supernową 1987A”, ponieważ najwyraźniej kaprys jest tak martwy jak niebieski gigant).
W ciągu 32 lat od odkrycia przez astronomów wybuchu, mgły gazu i pyłu, wiele układów słonecznych rozproszyło się w kosmosie w miejscu, gdzie była była gwiazda. Tam naukowcy odkryli jeden z najjaśniejszych jak dotąd poglądów na brutalną gwiezdną śmierć i jej zakurzone następstwa. Jedną rzeczą, której nigdy nie znaleźli, jest zwłoki samej gwiazdy - do tej pory.
Korzystając z teleskopu Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) w Chile, zespół naukowców zajrzał do zakurzonego miejsca wybuchu i zidentyfikował „kroplę” promieniowania, która według nich kryje pozostałości potężnej niegdyś gwiazdy odpowiedzialnej za supernową 1987A. Według badań opublikowanych we wtorek (19 listopada) w The Astrophysical Journal, kropelka świeci dwa razy jaśniej niż otaczający ją pył, co sugeruje, że obiekt ukrywa potężne źródło energii - być może superdenne, jasno świecące zwłoki gwiezdne zwane gwiazda neutronowa.
„Po raz pierwszy możemy stwierdzić, że w tej chmurze znajduje się gwiazda neutronowa w pozostałościach po supernowej”, powiedział główny autor badania Phil Cigan, astrofizyk z Cardiff University w Walii, w oświadczeniu. „Jego światło zostało zasłonięte bardzo gęstą chmurą pyłu, blokując bezpośrednie światło gwiazdy neutronowej na wielu długościach fal, jak mgła maskująca światło punktowe”.
Naukowcy od lat podejrzewają, że za zakurzoną mgłą 1987A czai się gwiazda neutronowa. Aby wytworzyć czystą masę gazu widzianą tam dzisiaj, gwiazda progenitorowa, w swojej największej postaci, musiała być prawie 20 razy większa od masy Słońca na Ziemi, a przed wyczerpaniem się paliwa i wybuchem, ta gwiazda musiała być około 14 razy większa od Słońca masa.
Gwiazdy tak duże mogą stać się tak gorące, że protony i elektrony w rdzeniu gwiezdnym łączą się w neutrony, wyrzucając w ten sposób powódź małych, upiornych cząstek subatomowych zwanych neutrinami. Po wybuchowej śmierci takiej gwiazdy jądro ściska się w gęstą, niesamowicie szybko wirującą kulę czystych neutronów zwaną gwiazdą neutronową.
Wczesne obserwacje z 1987A potwierdziły, że wiele neutrin wylewa się z wraku gwiazdy. Jasny blask otaczającej chmury pyłu sugerował również, że leży w nim niesamowicie świecący obiekt. (Gwiazdy neutronowe, które wysyłają wiązki światła rentgenowskiego ze swoich biegunów, znane są jako pulsary i są jednymi z najjaśniejszych obiektów na niebie.) Pył był jednak zbyt gruby i zbyt jasny, aby astronomowie mogli zajrzeć do środka.
Aby ominąć tę przeszkodę, autorzy nowego badania wykorzystali potężny teleskop ALMA do zbadania niewiarygodnie drobnych różnic między długościami fal świetlnych w 1987A. Analiza nie tylko wykazała, gdzie niektóre części chmury świeciły jaśniej niż inne, ale pozwoliła również zespołowi wnioskować, jakie rodzaje pierwiastków były obecne w gazie i pyle.
Znaleźli kroplę jaśniejszej niż średnia energii blisko centrum chmury, pokrywającą się z obszarem, w którym było mniej cząsteczek CO (tlenku węgla) niż reszta pozostałości po supernowej. Autorzy stwierdzili, że CO jest prawdopodobnie niszczone przez źródło wysokiej temperatury, prawdopodobnie to samo źródło promieniowania, które powoduje, że cała chmura świeci. Wniosek ten sugeruje jasny, gęsty obiekt, który równie dobrze mógłby być zwłokami gwiazdy, która w 1987 roku przeszła w supernową.
„Jesteśmy przekonani, że ta gwiazda neutronowa istnieje za chmurą i że znamy jej dokładną lokalizację”, powiedział współautor badania Mikako Matsuura, również z Cardiff University. Dodatkowe obserwacje obiektu blob ujawnią więcej o jego naturze; jednak prawdziwy test przyjdzie za 50 do 100 lat. Naukowcy powiedzieli, że wtedy kurz powinien oczyścić się wystarczająco, aby odsłonić gwałtowny silnik pod spodem.
