Supernova, která přezářila všechny ostatní

Supernova mnohonásobně jasnější a energetičtější, a pravděpodobně mnohem hmotnější než jakékoliv doposud zaznamenané jevy, byla identifikována mezinárodní skupinou astronomů pod vedením University of Birmingham. Vědecký tým, který zahrnuje odborníky Harvard University, Northwestern University a Ohio University, se domnívá, že supernova pojmenovaná SN2016aps může být příkladem extrémně vzácného případu supernovy s tzv. ´pulsující párovou nestabilitou´, která možná vznikla ze dvou hmotných hvězd, které před explozí splynuly v jeden objekt.

Taková událost doposud existovala pouze v teoriích a nikdy nebyla potvrzena při astronomických pozorováních. Článek popisující objev supernovy byl publikován 13. 4. 2020 v časopise Nature Astronomy.

Matt Nicholl ze School of Physics and Astronomy and the Institute of Gravitational Wave Astronomy at the University of Birmingham je hlavním autorem studie a vysvětluje: „Supernovy můžeme měřit na základě dvou měřítek – celkové energie exploze a množství energie, která byla vyzářena v oboru pozorovaného záření. U typické supernovy představuje záření bezmála 1 % celkové energie.

U typické supernovy dosahuje celková energie exploze 10⁵¹ erg. U supernovy SN2016aps byla celková energie exploze 10⁵² erg, což je nevídané a supernova vyzářila zhruba 50 % této energie, čímž předstihla obvyklé exploze supernovy zhruba 500×.

K tomu, aby se stala tak jasnou, musela být exploze mnohem enegetičtější než obvykle. Zkoumáním světelného spektra byl tým schopen prokázat, že exploze byla umocněna kolizí mezi supernovou a mohutnou plynnou obálkou vyvrženou hvězdou několik roků před explozí.

„Ačkoliv je mnoho supernov objevováno každou noc, většina se nachází ve velmi hmotných galaxiích,“ říká Peter Blanchard z Northwestern University a spoluautor studie. „Tato vzápětí vynikla při bližším pozorování, protože se zdála být uprostřed prázdnoty. Nebyli jsme schopni spatřit galaxii, kde se tato hvězda zrodila, dokud po explozi supernova nezeslábla.“

Astronomové pozorovali explozi po dobu dvou let, dokud její jasnost neklesla pod 1 % její maximální jasnosti. Na základě těchto měření vypočítali, že hmotnost supernovy byla 50× až 100× větší než činí hmotnost našeho Slunce. Typické supernovy mají hmotnosti mezi 8 až 15 Slunci.

„Hvězdy s mimořádně velkou hmotností prodělávají výrazné pulsace před svou smrtí, otřásají se svou obří plynnou obálkou. To může být urychlováno procesem označovaným jako párová nestabilita, který byl předmětem spekulací fyziků v uplynulých 50 letech,“ říká Matt Nicholl. „Jestliže supernova stihne správné načasování, vyvržená hmota může dostihnout tuto obálku a uvolnit obrovské množství energie při této kolizi. Domníváme se, že to je jeden z nejpřesvědčivějších kandidátů na vysvětlení tohoto pozorovaného procesu, a nepochybně nejimpozantnějšího.“

„SN2016aps rovněž zahrnuje další záhadu,“ dodává Matt Nicholl. „Detekovaný plyn byl především vodík – avšak takto hmotné hvězdy by obvykle měly ztratit veškerý svůj vodík prostřednictvím hvězdného větru dlouho před zahájením pulsací. Jedním z možných vysvětlení je, že dvě poněkud méně hmotné hvězdy s hmotnostmi kolem 60 slunečních hmotností splynuly před explozí. Hvězdy s nižší hmotností si udržely svůj vodík déle, zatímco jejich sdružená hmotnost je dostatečně vysoká ke spuštění párové nestability.“

„Objevení této pozoruhodné supernovy nemohlo přijít v lepším čase,“ říká profesor Edo Berger, spoluautor článku z Harvard University. „Nyní víme, že takové energetické exploze se opravdu vyskytují. Nový kosmický teleskop NASA s názvem James Webb Space Telescope (JWST) bude schopen pozorovat podobné úkazy tak vzdálené, že nahlédneme zpět v čase, kdy umíraly první velké hvězdy ve vesmíru.“

Supernova SN2016aps byla nejprve detekovaná v datech z prohlídky Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS), což je rozsáhlý astronomický přehlídkový program. Vědecký tým také použil data z Hubbleova kosmického teleskopu (HST), dalekohledů Keck a Gemini na Havaji a MDM a MMT Observatories in Arizona. Dalšími spolupracujícími institucemi byly Stockholm University, Copenhagen University, California Institute of Technology a Space Telescope Science Institute.

Zdroj: https://scitechdaily.com/supernova-discovered-that-outshines-all-others-over-twice-as-bright-and-energetic/ a https://www.cfa.harvard.edu/news/2020-06

autor: František Martinek