Supernowa SN 2023ixf – pozwoli lepiej poznać eksplozje gwiazd

Supernowe – eksplodujące gwiazdy były obserwowane przez ludzi od wieków. Naukowcy jednak wciąż nie wiedzą co prowadzi do tych niezwykłych wydarzeń. Postanowili zbadać SN 2023ixf, aby lepiej zrozumieć te kosmiczne wybuchy.

Naukowcy z Weizmann Institute of Science dzięki swoim badaniom lepiej poznali te wybuchowe zjawiska. Korzystając z wielu teleskopów, w tym Obserwatorium W. M. Kecka na wyspie Maunakea na Hawajach, udało im się zebrać dane z jedynej w swoim rodzaju supernowej o nazwie SN 2023ixf. Badanie zostało opublikowane czasopiśmie Nature.

Jak tłumaczą astronomowie, do niedawna supernowe były uważane za rzadkie, a znane przypadki w Drodze Mlecznej zdarzały się co najwyżej raz na sto lat, rozświetlając nocne niebo z intensywnością 100 milionów słońc – ostatnia obserwowalna eksplozja w naszej galaktyce miała miejsce setki lat temu.

Postęp w technologii teleskopowej pomógł zidentyfikować supernowe w odległych galaktykach, zdaniem naukowców, dostarczając więcej danych niż było to możliwe wcześniej. Z racji tego, że eksplozji nie można przewidzieć, astrofizycy są jak kosmiczni archeolodzy, obserwując miejsce zdarzenia po jego wystąpieniu i próbujący zebrać informacje z pozostałych szczątków.

„Pierwszy raz byliśmy w stanie dokładnie śledzić supernową, gdy jej światło wyłaniało się z materii okołogwiazdowej, w której osadzona była eksplodująca gwiazda” – mówi Erez Zimmerman z Weizmann Institute of Science.

Naukowcy z Weizmann Institute of Science ubiegali się o czas badawczy na Kosmicznym Teleskopie Hubble’a NASA, mając nadzieję na zebranie danych widmowych w ultrafiolecie (UV) na temat każdej supernowej wchodzącej w interakcję ze swoim otoczeniem. Zamiast tego otrzymali szansę obserwowania w czasie rzeczywistym jednej z najbliższych supernowych – czerwonego superolbrzyma eksplodującego w sąsiedniej galaktyce o nazwie Messier 101, znanej również jako galaktyka Pinwheel. W ten sposób odkryli SN 2023ixf.

Okazało się, że Hubble już wcześniej wielokrotnie dokonywał nagrań w tym sektorze Wszechświata. Dzięki archiwom NASA, naukowcy byli w stanie pozyskać dane sprzed wybuchu gwiazdy – kiedy była jeszcze czerwonym superolbrzymem w ostatnim etapie życia – tworząc w ten sposób najbardziej kompletny portret supernowej w historii: historię jej ostatnich dni i śmierci.

Obserwacje SN 2023ixf obejmowały dane UV i rentgenowskie z satelitów NASA Hubble i Swift. Widma zarejestrowane za pomocą trzech instrumentów Obserwatorium Keck – Keck Cosmic Web Imager (KCWI), Deep Imaging and Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) i Low Resolution Imaging Spectrometer (LRIS) – każdy instrument oferował unikalny widok supernowej i tego, jak zmieniała się ona w czasie.

„Obliczenia materiału okołogwiazdowego wyemitowanego podczas eksplozji, a także gęstości i jego masa przed i po supernowej, wykazują rozbieżność, co czyni bardzo prawdopodobnym, że brakująca masa trafiła do czarnej dziury, która powstała w następstwie wybuchu – coś, co zwykle jest bardzo trudne do ustalenia” – twierdzi Ido Irani z Weizmann Institute of Science.

Naukowcy mogą nigdy nie dowiedzieć się, co stanie się z materią, która tworzyła dawnego czerwonego supergiganta Messier 101. Jednak późniejsze etapy supernowej trwają i wciąż napływają nowe dane, co oznacza, że to badanie, wraz z dalszymi badaniami SN 2023ixf, może zapewnić lepszy wgląd w te niezwykłe wydarzenia.

Emil Gołoś