Super-świecące supernowe są najjaśniejszymi eksplozjami we Wszechświecie. W ciągu zaledwie kilku miesięcy superluminująca supernowa może uwolnić tyle energii, ile nasze Słońce w ciągu całego swojego życia. A u szczytu może być tak jasna jak cała galaktyka.
Jedna z najlepiej przebadanych supernowych świecących supernowych (SLSN) nosi nazwę SN 2006gy. Jego pochodzenie jest niepewne, ale teraz szwedzcy i japońscy badacze twierdzą, że mogli dowiedzieć się, co go spowodowało: kataklizmiczna interakcja między białym karłem a jego masywnym partnerem.
SN 2006gy jest w odległości około 238 milionów lat świetlnych, w gwiazdozbiorze Perseusza. Znajduje się w galaktyce spiralnej NGC 1260. Został odkryty w 2006 roku, jak sama nazwa wskazuje, i był badany przez zespoły astronomów korzystających z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra, Obserwatorium Kecka i innych.
„To była naprawdę monstrualna eksplozja, sto razy bardziej energiczna niż typowa supernowa”.
Nathan Smith, UC Berkeley
Kiedy odkryto SN 2006gy, Nathan Smith z UC Berkeley kierował zespołem astronomów z UC i University of Texas w Austin. „To była naprawdę monstrualna eksplozja, sto razy bardziej energiczna niż typowa supernowa” - powiedział Smith. „Oznacza to, że gwiazda, która eksplodowała, mogła być tak masywna, jak to tylko możliwe, około 150 razy większa niż nasze Słońce. Nigdy wcześniej tego nie widzieliśmy ”.
Tego typu gwiazdy istniały głównie we wczesnym Wszechświecie, uważali wówczas astronomowie. Więc obserwowanie tego wybuchu sprawiło, że astronomowie rzadko spojrzeli na jeden aspekt wczesnego Wszechświata.
Uwagę przykuła nie tylko produkcja energii z SN 2006gy. SLSN wyświetla ciekawe linie emisji, które zdziwiły astronomów. Teraz zespół naukowców uważa, że odkryli, co kryje się za SN 2006gy. Ich artykuł zatytułowany jest „Supernowa typu Ia w sercu superluminacyjnego przemijającego SN 2006gy”. Został opublikowany w czasopiśmie Science.
W skład zespołu wchodzą naukowcy z Uniwersytetu Sztokholmskiego w Szwecji oraz współpracownicy z Uniwersytetu w Kioto, Uniwersytetu w Tokio i Uniwersytetu Hiroshima. Zespół zobaczył linie emisji żelaza, które pojawiły się dopiero około rok po supernowej. Zbadali kilka modeli, aby wyjaśnić to zjawisko, i zdecydowali się na jeden.
„Nikt nie testował porównania widm z żelaza obojętnego, tj. Żelaza, które zachowały wszystkie elektrony, z niezidentyfikowanymi liniami emisji w SN 2006gy, ponieważ żelazo jest normalnie zjonizowane (jeden lub więcej elektronów zostało usuniętych). Wypróbowaliśmy to i z podekscytowaniem zobaczyliśmy, jak linia po linii ustawia się w linii, tak jak w obserwowanym spektrum ”- mówi Anders Jerkstrand, Wydział Astronomii Uniwersytetu Sztokholmskiego.
„Stało się to jeszcze bardziej ekscytujące, gdy szybko okazało się, że do wytworzenia linii - co najmniej jednej trzeciej masy Słońca - potrzeba bardzo dużych ilości żelaza, co bezpośrednio wykluczyło niektóre stare scenariusze i zamiast tego ujawniło nową”.
Nowa obejmowała gwiazdę będącą supernową i interakcję z wcześniej istniejącą gęstą skorupą materiału okołogwiazdowego.
Według wyników zespołu, SN 2006gy zaczął jako podwójna gwiazda. Jedna gwiazda była białym karłem podobnym rozmiarem do Ziemi. Druga była masywną, bogatą w wodór gwiazdą, która była tak duża jak cały nasz Układ Słoneczny. Para znajdowała się na ciasnej orbicie.
Większa gwiazda znajdowała się na późniejszych etapach ewolucji i powiększała się wraz z zapłonem nowego paliwa. Gdy jego koperta się rozszerzyła, biały karzeł został wciągnięty w większą gwiazdę, skręcając w kierunku środka.
Podczas spirali białego karła bardziej masywna gwiazda wyrzuciła część swojej otoczki. Stało się to mniej niż sto lat przed supernową. W końcu biały karzeł dotarł do centrum i stał się niestabilny. Następnie wybuchła jako supernowa typu Ia. Kiedy supernowa eksplodowała, materiał uderzył w wyrzuconą kopertę. Ta tytaniczna kolizja spowodowała ekstremalny strumień świetlny SN 2006gy i ciekawe linie emisji.
„To, że supernowa typu Ia wydaje się być za SN 2006gy, wywraca do góry nogami to, w co wierzy większość badaczy”, mówi Anders Jerkstrand.
„To, że biały karzeł może znajdować się na bliskiej orbicie z masywną gwiazdą bogatą w wodór i szybko eksplodować po upadku do centrum, daje ważne nowe informacje dla teorii ewolucji podwójnej gwiazdy i warunków koniecznych do wybuchu białego karła”.
SN 2006gy był wyjątkowo jasny, ale inni się do niego zbliżyli.
Kolejna supernowa, SN 2005ap, była jaśniejsza niż SN 2006gy, ale tylko u szczytu. SN 2005ap szczytowa jasność trwała tylko kilka dni. Potem jest SN 2015L (zwany także ASASSN-15lh), który był jeszcze jaśniejszy. Choć wydaje się, że jest to superoświetlona supernowa, jej natura jest nadal kwestionowana. Przy maksymalnej jasności SN 2015L był 570 miliardów razy jaśniejszy od Słońca i 20 razy jaśniejszy niż połączone światło emitowane przez Drogę Mleczną.
Więcej:
- Informacja prasowa: Nowe spostrzeżenia na temat najjaśniejszych wybuchów we Wszechświecie
- Artykuł badawczy: Supernowa typu Ia w sercu superluminacyjnego przejściowego SN 2006gy
- Wikipedia: Superluminous Supernovae
