Supernowa i złodziej

: 16/01/04 - 08:12:02 przez Admin

Europejsko-amerykański zespół astronomów pierwszy raz bezpośrednio zaobserwował gwiazdę, której udało się przetrwać wybuch, kończący życie związanej z nią towarzyszki. 28 marca 1993 roku hiszpański astronom amator Francisco Garcia Diaz obserwował galaktykę spiralną M81 (znaną także jako NGC 3031), znajdującą się w gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy. Zauważył w niej nową jasną gwiazdę, którą okazała się wybuchającą właśnie supernową. Obiekt, niewidoczny gołym okiem, ale dający się dostrzec za pomocą niewielkiego amatorskiego teleskopu, zarejestrowali także inni obserwatorzy. Gwiazda otrzymała nazwę SN 1993J (co oznacza dziesiątą supernową obserwowaną w 1993 roku) oraz status drugiej pod względem jasności wśród obserwowanych ostatnio supernowych. Nie całkiem zwyczajna Na archiwalnych zdjęciach galaktyki M81 udało się odnaleźć gwiazdę, która zakończyła życie obserwowanym w 1993 roku spektakularnym wybuchem. Okazał się nią dość pospolity czerwony nadolbrzym - masywna gwiazda na bardzo zaawansowanym etapie ewolucji. Początkowo wydawało się, że mamy do czynienia ze stosunkowo zwyczajną w świecie gwiazd sytuacją: duża gwiazda, co najmniej osiem razy masywniejsza od Słońca, po kolejnych etapach ewolucji wyczerpała wreszcie paliwo termojądrowe. Nie była już w stanie produkować energii niezbędnej, aby powstrzymać ją przed zapadnięciem się pod wpływem własnej olbrzymiej masy. Jądro zapadło się gwałtownie, a uwolniona dzięki temu energia spowodowała odrzucenie zewnętrznych warstw gwiazdy i potężny wybuch. Prawdopodobnie po odrzuceniu zewnętrznych warstw jądro nadolbrzyma utworzyło gwiazdę neutronową lub czarną dziurę. Scenariusz ten jest dobrze znany teoretykom. Jednak supernowa, początkowo zachowująca się w dość przewidywalny sposób, wkrótce zaczęła zaskakiwać astronomów. Obserwacje ujawniły w jej okolicy stanowczo za dużo śladów helu, a znacznie mniej wodoru, którego stosunkowo duża ilość powinna, zgodnie z dotychczasową wiedzą, znajdować się w zewnętrznych warstwach nadolbrzyma. W dodatku supernowa, zamiast słabnąć, po jakimś czasie gwałtownie zwiększyła jasność. Co więc "zjadło" brakujący wodór i spowodowało dziwne pojaśnienie supernowej? Czy gwiazda jeszcze przed wybuchem zrzuciła swą wodorową otoczkę wskutek unoszącego się z niej bardzo gwałtownego wiatru gwiazdowego, czy może miała towarzyszkę? Przeżyć wybuch Najbardziej prawdopodobne wydawało się wyjaśnienie, mówiące, że za szczególne zachowanie supernowej odpowiada gwiazda towarzyszka nadolbrzyma, która tuż przed wybuchem "okradła" go z zewnętrznych warstw gazu. Przez 10 lat nie natrafiono jednak na żaden jej ślad. Usilne poszukiwania tajemniczej drugiej gwiazdy powiodły się dopiero teraz. Jak donosi w ostatnim numerze "Nature" grupa astronomów z kilku instytutów europejskich oraz z Uniwersytetu Hawajskiego, kierowanych przez Justyna R. Maunda z Uniwersytetu w Cambridge, przełom przyniosły badania przeprowadzone przy pomocy kosmicznego teleskopu Hubble'a oraz dziesięciometrowego teleskopu Kecka. Obserwacje sąsiedztwa SN 1993J ujawniły w miejscu wybuchu supernowej obecność całkiem normalnej, masywnej gwiazdy o jasności sto tysięcy razy przewyższającej słoneczną. A więc towarzyszka nadolbrzyma istniała naprawdę, a w dodatku w dobrym stanie przeżyła jego potężny wybuch! Teoretycy odnieśli triumf: ich przewidywania potwierdziły się z dużą dokładnością. Obserwacje ocalałej gwiazdy pozwoliły stwierdzić, co działo się w układzie w ostatnich latach przed eksplozją i jak obecność towarzyszki przyczyniła się do katastrofy. Przez 250 lat przed wybuchem druga gwiazda, dzięki swojej sile grawitacji, gwałtownie wysysała z nadolbrzyma materię. Z otoczki nadolbrzyma przepłynął do niej gaz o masie równej około 10 masom Słońca. Teraz astronomowie mają nadzieję, że stałe obserwacje okolic SN 1993J pozwolą w ciągu najbliższych lat ujrzeć, jak z powoli rozpraszającej się mgławicy, powstałej po eksplozji, wyłania się to, co pozostało z nadolbrzyma - gwiazda neutronowa albo czarna dziura. Co stanie się z żarłoczną towarzyszką supernowej? Czy potężny wybuch rozdzielił obie gwiazdy, czy też pozostają one ze sobą związane grawitacyjnie? Los liczącej sobie obecnie aż 22 masy Słońca gwiazdy jest jednak przesądzony: w niedługim czasie i ona zostanie jasną supernową. Teoria i obserwacje Supernowe cieszą się dużym zainteresowaniem badaczy nie tylko ze względu na swoje piękno i jasność. Gwiazdy te stanowią jedno z najważniejszych źródeł ciężkich pierwiastków we wszechświecie. Do pełnego poznania ich własności brakuje nam jednak obserwacji większej liczby gwiazd w okresie poprzedzającym ich wybuch. Dotąd udało się z dużą pewnością zidentyfikować na zdjęciach archiwalnych prekursorki zaledwie dwóch supernowych - jasnej i stosunkowo bliskiej SN 1987A oraz właśnie SN 1993J. Prawdopodobnie liczba ta zwiększy się niedługo aż dziesięciokrotnie - od niedawna teleskop kosmiczny Hubble'a i naziemny teleskop VLT obserwują setki galaktyk, oczekując cierpliwie na przyszłą supernową. Gdy ta się pojawi, zebrane przez teleskopy dane pozwolą na identyfikację dającej jej początek gwiazdy. Gdzie i kiedy z pierwotnego wodoru i helu powstawał węgiel, tlen i cięższe, niezbędne do powstawania planet, pierwiastki? Nie jesteśmy w stanie odpowiedzieć na to pytanie bez znajomości mechanizmów powstawania supernowych i układów, w których wybuchają te gwiazdy. A przecież, gdyby nie one, nie istniałaby ani Ziemia, ani my sami. Rys. 1 Wizja artysty: wybuch supernowej 1993J. Rys. 2 Położenie supernowej 1993J w macierzystej galaktyce M81.

Komentarz:

Nie ma komentarzy.