SN 1181 – pozostałość po supernowej i gwiazda zombie
Astronomowie przyjrzeli się bliżej pozostałości po supernowej i jednocześnie „gwieździe zombie” oznaczonej jako SN 1181. Uchwycony obiekt posiada włókna, które przypominają płatki kwiatu.
W 1181 roku nowa gwiazda pokazała się w pobliżu gwiazdozbioru Kasjopei, świeciła przez sześć miesięcy, po czym zniknęła. Wydarzenie to, zarejestrowane przez chińskich i japońskich obserwatorów prawie tysiąc lat temu jako „gwiazda gość”, od wieków zastanawia astronomów. Jest to jedna z niewielu supernowych udokumentowanych przed wynalezieniem teleskopów. Również, przez długi czas żaden z widocznych dziś obiektów niebieskich nie mógł zostać jej przypisany.
Obecnie znana jako supernowa SN 1181, jej pozostałość została odnaleziona dopiero w 2021 roku w mgławicy Pa 30, odkrytej w 2013 roku przez astronom-amator Danę Patchick podczas studiowania archiwum obrazów teleskopu WISE w ramach obywatelskiego projektu naukowego.
Jak tłumaczą astronomowie, mgławica ta nie jest jednak typową pozostałością po supernowej. W rzeczywistości odkrycie ocalałej „gwiazdy zombie” w jej centrum zaskoczyło badaczy, była to „pozostałości w pozostałości”. Naukowcy zakładają, że SN 1181 powstała w wyniku eksplozji termojądrowej gęstej, martwej gwiazdy zwanej białym karłem. Zazwyczaj obiekt tego typu ulega całkowitemu zniszczeniu w supernowej, ale w tym przypadku część gwiazdy przetrwała, pozostawiając po sobie coś w rodzaju „gwiazdy zombie”.
Ten typ częściowej eksplozji nazywany jest supernową typu Iax. Co jeszcze bardziej intrygujące, z tej gwiazdy zombie emanowały dziwne włókna, przypominające płatki kwiatu. Naukowcy z Institute of Science and Technology Austria, pod kierownictwem Tima Cunninghama uchwycili z bliska te dziwne włókna. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters.
Naukowcy byli w stanie szczegółowo zbadać tę dziwną pozostałość po supernowej dzięki Keck Cosmic Web Imager (KCWI) Caltech. KCWI to spektrograf znajdujący się ponad 4 tysiące metrów nad poziomem morza w Obserwatorium W. M. Keck na Hawajach, w pobliżu szczytu wulkanu Mauna Kea, najwyższego szczytu Hawajów.
KCWI został zaprojektowany do wykrywania najsłabszych i najciemniejszych źródeł światła we Wszechświecie, znanych jako „kosmiczna sieć”. Ponadto urządzenie jest tak czułe i zaprojektowane w ten sposób, że może przechwytywać informacje spektralne dla każdego piksela obrazu. Może również mierzyć ruch materii podczas eksplozji gwiazdy, tworząc rodzaj trójwymiarowego filmu supernowej. KCWI robi to, badając, jak światło zmienia się, gdy zbliża się lub oddala od nas, proces fizyczny podobny do znanego przesunięcia Dopplera.
W ten sposób, zamiast typowego statycznego obrazu pokazu fajerwerków typowego dla obserwacji supernowych, naukowcy byli w stanie stworzyć szczegółową mapę 3D mgławicy i jej szczególnych włókien. Ponadto byli w stanie wykazać, że materiał we włóknach poruszała się z prędkością około tysiąca kilometrów na sekundę.
„Oznacza to, że wyrzucony materiał nie został spowolniony ani przyspieszony od czasu eksplozji. Tak więc, w oparciu o zmierzone prędkości, spojrzenie wstecz w czasie pozwoliło nam wskazać eksplozję niemal dokładnie w 1181 roku” – twierdzi Cunningham.
Oprócz włókien w kształcie płatków kwiatu i ich oddalania SN 1181, najbardziej niezwykłą rzeczą zdaniem badaczy jest ogólny kształt supernowej. Naukowcy byli w stanie wykazać, że materiał wewnątrz włókien wyrzuconych z miejsca eksplozji, jest niezwykle asymetryczny. Sugeruje to, że asymetria była spowodowana samą początkową eksplozją. Co więcej, włókna wydają się mieć ostrą wewnętrzną krawędź, co wskazuje na wewnętrzną „lukę” otaczającą gwiazdę zombie.
„Nasza pierwsza szczegółowa charakterystyka 3D prędkości i struktury przestrzennej pozostałości supernowej mówi nam wiele o wyjątkowym kosmicznym wydarzeniu, które nasi przodkowie obserwowali wieki temu. Rodzi to jednak również nowe pytania i stawia nowe wyzwania przed astronomami” – podsumowuje Ilaria Caiazzo z Institute of Science and Technology Austria.
Emil Gołoś
