ALMA objevila chemicky bohaté hvězdné kolébky uvnitř pozůstatku supernovy

Pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) astronomové objevili uvnitř pozůstatku supernovy teplé, husté hvězdné kokony bohaté na organické molekuly. Tento objev představuje první detekci horkých molekulárních jader v tak extrémním prostředí a naznačuje, že chemické složky spojené se vznikem hvězd a planet mohou přežít i po blízké hvězdné explozi.

Výzkumný tým vedený Takashim Shimonishim z Niigata University použil radioteleskop ALMA k pozorování RX J1713.7−3946, pozůstatku hmotné hvězdy, která explodovala asi před 1 600 lety. Supernovy patří k nejenergičtějším událostem ve vesmíru. Vytvářejí těžké prvky, urychlují kosmické záření, generují silné rázové vlny a mohou přetvářet blízká mračna plynu a prachu. Jejich dopad na chemické složení materiálu, ze kterého vznikají nové hvězdy a planety, však zůstává nejistý.

Horká molekulární jádra jsou kompaktní oblasti teplého, hustého molekulárního plynu obklopujícího nově vznikající hvězdy. Jsou důležitými laboratořemi pro astrochemii, protože obsahují molekuly, které se mohou tvořit na povrchu studených prachových zrn a později se při zahřátí mladou hvězdou odpařují a tvoří plyn. Některé z těchto molekul jsou složité organické molekuly, považované za důležité „stopaře“ chemického bohatství dostupného během formování hvězd a planet.

Citlivost a vysoké úhlové rozlišení radioteleskopu ALMA umožnily týmu identifikovat dvě horká jádra ve zbytku supernovy. Oba objekty vykazují bohatou molekulární emisi, včetně široké škály organických molekul. Detailní analýza jednoho z horkých jader odhalila, že relativní zastoupení jeho složitých organických molekul je pozoruhodně podobné zastoupení v horkých jádrech v běžných oblastech formování hvězd, které nezažily blízké exploze supernov.

„Tato pozorování naznačují, že i v drsném prostředí pozůstatku supernovy mohou novorozené hvězdy zůstat dobře chráněny ve svých rodných kokonech a zachovat si tak své bohaté molekulární složení,“ říká Takashi Shimonishi, astronom z Niigata University v Japonsku a hlavní autor článku. „Prostředí schopné ukrývat složité organické molekuly – potenciální stavební kameny prebiotické chemie – může být rozmanitější, než se dříve předpokládalo,“ dodává Shimonishi.

Výsledek pozorování naznačuje, že molekuly v těchto horkých jádrech nebyly významně zničeny, a to navzdory jejich umístění v oblasti ovlivněné zpětnou vazbou supernovy. Vědci navrhují několik možných vysvětlení. Jedním z nich je, že horká jádra mohla teprve nedávno začít pociťovat účinky supernovy, takže energetickým částicím zbývá příliš málo času na to, aby významně změnily svou chemii. Další možností je, že silná magnetická pole zesílená rázem supernovy mohou pomoci chránit hustý molekulární plyn potlačením pronikání kosmického záření.

Tento objev by mohl astronomům také pomoci prozkoumat rané prostředí naší vlastní Sluneční soustavy. Analýzy primitivních materiálů Sluneční soustavy naznačují, že Slunce a planety se mohly zformovat v oblasti ovlivněné blízkým výbuchem supernovy. Chemicky bohatá horká jádra nalezená v RX J1713.7−3946 proto mohou poskytnout cennou analogii pro studium toho, jak zpětná vazba supernov ovlivňuje suroviny budoucích hvězd a planet.

Ačkoliv si nově objevená horká jádra zachovala svou molekulární bohatost, zůstává nejasné, zda se jedná o běžný výsledek v oblastech ovlivněných supernovami. Budoucí pozorování pomocí rádiových a infračervených dalekohledů pomohou odhalit fyzikální a chemické vlastnosti hvězdných kolébek a protoplanetárních disků formovaných zpětnou vazbou supernov a mohou poskytnout nové poznatky o tom, zda bylo prostředí, ve kterém se Sluneční soustava zformovala, typické nebo výjimečné.

Zdroj: https://www.almaobservatory.org/en/press-releases/alma-discovers-chemically-rich-stellar-cradles-inside-a-supernova-remnant/

autor: František Martinek