Najbliższa supernowa widziana w epoce nowożytnej, zbadana przez JWST

W listopadzie 1572 roku Tycho Brahe zauważył nową gwiazdę w gwiazdozbiorze Kasjopei. Była to pierwsza supernowa szczegółowo zaobserwowana przez zachodnich astronomów i stała się znana jako supernowa Tychona. Wcześniejsze supernowe były obserwowane przez chińskich i japońskich astronomów, ale obserwacje Tychona pokazały katolickiemu światu, że gwiazdy nie są stałe i niezmienne, jak zakładał Arystoteles. Zaledwie trzy dekady później, w 1604 roku, Johannes Kepler obserwował, jak supernowa w gwiazdozbiorze Wężownika pojaśniała i zanikała. Od tego czasu nie zaobserwowano żadnych supernowych w Drodze Mlecznej.

Minęły ponad trzy wieki. Galileusz skierował swoje pierwsze teleskopy w niebo. Astrofotografia zrewolucjonizowała nasze spojrzenie na niebo, podobnie jak radioastronomia. Wystrzeliliśmy teleskopy w kosmos, wylądowaliśmy na Księżycu i wysłaliśmy automatyczne sondy do zewnętrznego Układu Słonecznego. Ale nie było żadnych pobliskich supernowych, które można by obserwować za pomocą naszych sprytnych narzędzi. Aż do lutego 1987 roku, kiedy w Wielkim Obłoku Magellana pojawiła się supernowa. Znana jako SN 1987a, osiągnęła maksymalną obserwowaną wielkość gwiazdową około 3 magnitudo. Jest to jedyna gołym okiem supernowa, która wystąpiła w erze współczesnej astronomii.

Obserwacje SN 1987a przez Hubble’a w czasie. Źródło: Mark McDonald/Larsson, J.

W kategoriach kosmologicznych SN 1987a znajduje się na naszym podwórku, zaledwie 168 000 lat świetlnych stąd. Przez lata był badany zarówno przez teleskopy lądowe, jak i kosmiczne, a ostatnio Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba przyjrzał się jej bliżej. Wyniki mówią nam wiele o rzadkiej supernowej, ale także rodzą kilka pytań.

Najbardziej widoczny na zdjęciu jest jasny równikowy pierścień zjonizowanego gazu. Pierścień ten był wyrzucany z gwiazdy przez tysiące lat, zanim eksplodował. Teraz jest podgrzewany przez fale uderzeniowe z supernowej. Pierścień równikowy opasuje kształt klepsydry słabszych zewnętrznych praw, które wynikają z polarnych obszarów gwiazdy. Struktury te były już wcześniej obserwowane przez teleskopy takie jak Hubble i Spitzer. Ale prawdziwą mocą JWST jest zajrzenie do centrum SN 1987a. Tam ujawnia burzliwą strukturę dziurki od klucza, w której grudki gazu rozszerzają się w przestrzeń kosmiczną. W tym regionie zaczęły zachodzić bogate interakcje chemiczne.

Struktury widoczne na nowym zdjęciu JWST. Źródło: NASA, ESA, CSA, M. Matsuura, R. Arendt, C. Fransson

Ale nawet JWST nie był w stanie zaobserwować ostatecznego klejnotu supernowej, pozostałości gwiazdy. Supernowe nie tylko wyrzucają nową materię w przestrzeń międzygwiezdną, ale także powodują zapadnięcie się jądra gwiazdy, stając się gwiazdą neutronową lub czarną. Opierając się na skali SN 1987a, gwiazda neutronowa powinna uformować się w jej centrum. Jednak gaz i pył w wewnętrznym obszarze dziurki od klucza są zbyt gęste, aby JWST mógł je zaobserwować. W jaki sposób powstaje gwiazda neutronowa i jak oddziałuje z otaczającym ją gazem i pyłem, jest tajemnicą, która będzie wymagała dalszych badań. Obserwowaliśmy gwiazdy neutronowe niektórych supernowych, ale tylko ze znacznie większej odległości.

Supernowa Tychona znajdowała się zaledwie 8 000 lat świetlnych od Ziemi, a Keplera około 20 000 lat świetlnych stąd. O ile Betelgeza nie eksploduje w najbliższej przyszłości, SN 1987a jest prawdopodobnie najbliższą nową supernową, którą będziemy mogli badać przez dłuższy czas.

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę Postaw mi kawę na buycoffee.to


Zostań Patronem !

_______________________
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową