Kiedy gwiazdy umierają, nie umierają cicho, ale wolą wyjść z hukiem! Jest to znane jako supernowa, która ma miejsce, gdy gwiazda zużyła całe swoje paliwo i uległa zapadowi grawitacyjnemu. Podczas tego procesu zewnętrzne warstwy gwiazdy zostaną zdmuchnięte w potężną eksplozję widoczną z miliardów lat świetlnych stąd. Od dziesięcioleci NASA monitoruje galaktyki poza Drogą Mleczną i wykryła liczne zachodzące supernowe.
Na przykład w ciągu ostatnich 20 lat Kosmiczny teleskop Hubble monitoruje galaktykę NGC 5468 - pośrednią galaktykę spiralną znajdującą się około 130 milionów lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Panny. W tym czasie galaktyka ta doświadczyła 5 supernowych, a dzięki swojej orientacji (prostopadłej do naszej) astronomowie byli w stanie badać tę galaktykę i jej supernowe w chwalebnych szczegółach.
W niektórych przypadkach gwiazdy doświadczają supernowej pod koniec swojego życia, gdy zużyją całe swoje paliwo wodorowe i helowe - znane jako supernowa typu II. W zależności od masy gwiazdy pozostawi po sobie resztkę znaną jako gwiazda neutronowa lub czarna dziura. Jednak astronomowie odkryli, że w większości przypadków gwiazdy pójdą na supernową w wyniku binarnego towarzyszącego im materiału „zasysającego”.
Ten scenariusz, znany jako supernowa typu I, nastąpi, gdy jedna z podwójnych par już przemieści się w supernową i stanie się gwiazdą neutronową lub czarną dziurą. Gdy gwiazda towarzysząca opuszcza swoją główną sekwencję i staje się Czerwonym Gigantem, siła grawitacji towarzyszącego białego karła / czarnej dziury zacznie wychwytywać materiał z powierzchni Czerwonego Giganta i wciągać go w dysk, który powoli się na niego gromadzi.
Z czasem gwiazda Czerwonego Olbrzyma straci większą masę na towarzysza, niż jest w stanie utrzymać, powodując niekontrolowaną fuzję jądrową w jej rdzeniu, która rozpocznie proces supernowej. W obu przypadkach eksplozja spowoduje intensywnie jasny obiekt, który tymczasowo będzie świecił tak jasno, jak cała galaktyka, która go gości.
W przypadku NGC 5468 obserwowano oba typy supernowych w ciągu ostatnich 20 lat - w tym SN 1999cp, SN 2002cr, SN2002ed, SN2005P i SN2018dfg. Dzięki orientacji galaktyki względem nas astronomowie byli w stanie dostrzec każdy z jasnych obiektów, które powstały z tych pięciu supernowych w momencie, gdy stały się widoczne.
Obserwacja supernowych w innej galaktyce rodzi ważne pytanie. Jak często gwiazdy przechodzą supernowe w Drodze Mlecznej i co przyczynia się do szybkości, z jaką gwiazdy galaktyki przechodzą w supernowe? Wystarczy powiedzieć, że Droga Mleczna nie doświadcza wielu supernowych, a przynajmniej takich, które obserwowali nasi astronomowie. W rzeczywistości ostatni raz ktoś był świadkiem supernowej na niebie ponad 400 lat temu!
Jednym z ludzi, którzy byli świadkami tego wydarzenia, był słynny astronom Johann Kepler. 9 października 1604 r. Zauważył jasny obiekt na niebie ze swojego obserwatorium w Pradze i niestrudzenie monitorował go, aż zniknął z pola widzenia dwa lata później. Jego obserwacje zostały zapisane w traktacie zatytułowanym De Stella Nova w Pede Serpentarii (“Nowa gwiazda u stóp węża Handlera„), Który został wydany w 1606 roku.
Następnie znany jako Supernova Keplera (lub Gwiazda Keplera), pojawienie się tego jasnego obiektu wzmocniłoby sprawę Galileusza dla modelu heliocentrycznego. Jednak jest również samodzielny jako najnowszy przykład supernowej zaobserwowanej w naszej galaktyce. Od tego czasu tylko jedna supernowa pojawiła się blisko domu, co miało miejsce w 1987 roku.
To wydarzenie, znane jako SN 1987A, było supernową typu II, która miała miejsce w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce karłowatej położonej blisko 168 000 lat świetlnych od Ziemi. Część problemu dotyczy perspektywy. Można odnieść wrażenie, że obserwowanie supernowych w naszej własnej galaktyce byłoby łatwiejsze niż wykrycie ich w odległych galaktykach, ale byłyby w błędzie.
Obserwowanie supernowej w naszej galaktyce jest trudniejsze z tego samego powodu, dla którego astronomom trudniej jest zmierzyć prawdziwy rozmiar i gęstość Drogi Mlecznej. Krótko mówiąc, są w środku! Ponieważ jesteśmy osadzeni w dysku Drogi Mlecznej, astronomom trudno jest zobaczyć wiele, wiele gwiazd, które nazywają także dysk galaktyki domem.
Te gwiazdy, które są jaśniejsze i znajdują się bliżej Układu Słonecznego, zwykle zasłaniają te, które są słabsze i oddalone. Ponadto wybrzuszenie w centrum Drogi Mlecznej uniemożliwia nam zobaczenie, co znajduje się po drugiej stronie galaktyki. Dlatego o wiele trudniej jest uzyskać dokładną ocenę naszej galaktyki i tego, co się w niej dzieje.
Na szczęście w 2006 r. Międzynarodowy zespół pod przewodnictwem Instytutu Fizyki Pozaziemskiej Maxa Plancka wykorzystał dane z satelity Integral Europejskiej Agencji Kosmicznej, aby obliczyć częstotliwość występowania supernowych. Na podstawie ich analizy ustalili, że masywna gwiazda eksploduje średnio raz na 50 lat w Drodze Mlecznej.
Innymi słowy, NGC 5468 doświadcza w ciągu 20 lat tego, czego Droga Mleczna potrzebuje 250 lat (czyli dwanaście razy półtora). Nie można się oprzeć temu faktowi. Na szczęście naukowcy mają całkiem niezły pomysł, kiedy pojawi się następna supernowa w naszej galaktyce - potrójny układ gwiezdny znajdujący się 8000 lat świetlnych od Ziemi.
Ten system gwiezdny jest oficjalnie oznaczony 2XMM J160050.7-514245, ale astronomowie nazywają go „Apep” (od bóstwa węża egipskiego). Ponieważ ten system jest przykładem szybko obracającej się gwiazdy Wolfa-Rayeta - składającej się z dużej gwiazdy z dwoma towarzyszami, otoczonej masywnym wirnikiem pyłu - oczekuje się, że wytworzy ona trwały rozbłysk promieniowania gamma (GRB), gdy ulega zapadkowi grawitacyjnemu.
Kiedy układ gwiezdny przechodzi w supernową za kilkaset tysięcy lat, będzie to doniosła okazja z dwóch powodów. Będzie to nie tylko pierwszy GBR w naszej galaktyce obserwowany przez astronomów, ale będzie on również wystarczająco długi, aby astronomowie mogli go badać. Miejmy nadzieję, że ludzkość lub jej pochodna będzie w tym czasie, aby to docenić.
Jak zawsze obserwacje innych galaktyk we Wszechświecie mówią nam więcej o galaktyce, którą zamieszkujemy. Dopóki nie nadejdzie dzień, kiedy będziemy mogli wyjść poza naszą galaktykę i spojrzeć na nią wstecz, będziemy zmuszeni w ten sposób lepiej poznać nasze otoczenie.
