Supernowe typu 1a dostarczają pył kosmiczny do galaktyk eliptycznych

Pył kosmiczny, podobnie jak ten na Ziemi, składa się z grup cząsteczek, które uległy kondensacji i skleiły się w ziarna. Jednak dokładna natura powstawania pyłu we Wszechświecie nie była znana badaczom.

Astronomowie z Chin, Stanów Zjednoczonych, Chile, Wielkiej Brytanii i Hiszpanii zidentyfikowali nieznane wcześniej źródło pyłu we Wszechświecie: supernową typu 1a oddziałującą z gazem z jej otoczenia. Badanie zostało opublikowane w czsopiśmie Nature Astronomy, a kierował nim prof. Wang Lingzhi z Centrum Astronomii Ameryki Południowej Chińskiej Akademii Nauk.

Badacze byli pewni, że supernowe odgrywają rolę w powstawaniu pyłu, ale do tej pory obserwowano to tylko w supernowych z zapadającym się jądrem – eksplozjach masywnych gwiazd. Ponieważ supernowe typu core-collapse nie występują w galaktykach eliptycznych, natura powstawania pyłu w tych kosmicznych strukturach pozostawała nieznana.

Galaktyki te nie są zorganizowane w spiralny wzór, jak Droga Mleczna, ale są gigantycznymi rojami gwiazd. Badacze odkryli, że termojądrowe supernowe typu 1a – eksplozje białych karłów w układach podwójnych z inną gwiazdą, mogą powodować to, że pył pojawia się w tych galaktykach.

Astronomowie monitorowali supernową SN 2018evt, przez ponad trzy lata przy użyciu urządzeń kosmicznych, takich jak Kosmiczny Teleskop Spitzera NASA i misje NEOWISE, oraz narzędzi naziemnych, takich jak globalna sieć teleskopów Obserwatorium Las Cumbres. Odkryli, że supernowa natrafiła na materiał wcześniej wyrzucony przez jedną lub obie gwiazdy w układzie podwójnym przed eksplozją białego karła, przez co fala uderzeniowa weszła w interakcję z wcześniej istniejącym gazem.

W ciągu ponad tysiąca dni monitorowania supernowej naukowcy zauważyli, że jej światło zaczęło gwałtownie przygasać w długościach fal optycznych, a następnie zaczęło świecić jaśniej w świetle podczerwonym. Był to wyraźny znak, że w gazie okołogwiazdowym powstawał pył, który ochłodził się po przejściu przez niego fali uderzeniowej supernowej.

„Pochodzenie pyłu kosmicznego od dawna pozostaje tajemnicą. To badanie oznacza pierwsze wykrycie znaczącego i szybkiego procesu formowania się pyłu w termojądrowej supernowej oddziałującej z gazem okołogwiazdowym” – mówi profesor Wang, główny autor badania.

W badaniu oszacowano, że duża ilość pyłu musiała zostać wytworzona przez tę jedną supernową – ilość równa ponad 1 proc. masy Słońca. Zdaniem naukowców, w miarę stygnięcia supernowej ilość powstałego pyłu powinna wzrosnąć, być może dziesięciokrotnie. Jak twierdzą astronomowie, chociaż te fabryki pyłu nie są tak liczne i wydajne jak supernowe zapadające się, może istnieć wystarczająco dużo tego typu supernowych oddziałujących z otoczeniem, aby być znaczącym lub nawet dominującym źródłem pyłu w galaktykach eliptycznych.

Emil Gołoś