A kozmosz legszélsőségesebb szupernóvája - a csillagrobbanás fényesebb és energikusabb, mint bárki más
A csillagrobbanás fényesebb és energikusabb, mint bármelyik korábban megfigyelt
Kozmikus mega-robbanás: A csillagászok az egész kozmosz messze legfényesebb és legenergikusabb szupernóváját fedezték fel. Csak a sugárzáskomponensük ötször nagyobb, mint a normál szupernóvák teljes robbanási energiája, erről a kutatók a "Nature Astronomy" szaklapban beszámolnak. Gyanítják, hogy ezt a szélsőséges robbanást a lökéshullám ütközése okozta a korábban kidobott gázburkolatokkal - és a rendkívül hatalmas előcsillagok.
Amikor a hatalmas csillagok elérik életciklusuk végét, szupernóvaként robbannak fel. Először ledobják külső gázhéjukat, majd a magjuk összeomlik. Ritka esetekben, amelyeket korábban csak néhányszor figyeltek meg, szuper fényes szupernóva, más néven hipernóva fordul elő. Fényesebben tudnak ragyogni, mint egy teljes galaxis csillagai együttvéve. Eddig azonban a csillagászok csak találgatni tudnak, hogy miként alakulnak ki ezek az extrém események.
Több energia, mint valaha látták
Most a birminghami egyetem Matt Nicholl körüli csillagászai ismét megfigyeltek egy ilyen megrobbantást. Az SN2016aps fénysugárforrást először a PanSTARRS távcső fedezte fel 2016 februárjában. Más földi teleszkópok és a Hubble űrtávcső segítségével a kutatók azóta több mint két éve követhetik ennek a fényforrásnak a spektrális fejlődését és azonosíthatják otthoni galaxisukat.
Az eredmény: Ennek az eseménynek a spektruma és időbeli fejlődése megegyezik egy szuper fényes szupernóva spektrumával és időbeli fejlődésével. De a fényerő és a sugárzásként felszabaduló több mint ötszörös 10 51 erg energia sokszorosan meghaladja az összes ismert hipernóvát. "Egy tipikus szupernóvában a teljes energia kevesebb mint egy százaléka szabadul fel sugárzásként" - magyarázza Nicholl. "De az SN2016aps-ban a sugárzás önmagában ötször erősebb, mint egy normál méretű szupernóva robbanási energiája."
A csillagászok szerint ez az SN2016aps messze a legfényesebb szupernóva, amelyet valaha megfigyeltek.
Elképesztően alacsony tömegű galaxis
Ami azonban furcsa, hogy a Hubble teleszkóp képei azt mutatják, hogy ez a csillagrobbanás egy távoli galaxis közepétől távol történt, amely alig fényesebb, mint a Kis Magellán Felhő. Körülbelül 100 millió naptömeggel lényegesen kevésbé masszív, mint ez a törpe galaxis. Ez meglehetősen szokatlan az ilyen fényességű szupernóvák esetében.
"Bár sok szupernóvát fedeznek fel minden éjjel, legtöbbjük hatalmas galaxisokban fekszik" - magyarázza Peter Blanchard, az Északnyugati Egyetem társszerzője. - Az a csillagrobbanás azért tűnt ki, mert úgy tűnt, hogy a semmi közepén van. Addig nem láthattuk a fogadó galaxist, amíg a szupernóva fénye meg nem gyengült. ”A képekből kiderült, hogy a robbanás ennek a galaxisnak egy csillagképző régiójában történt.
Ütközés a kidobott gázburkolattal?
De mi váltotta ki ezt a rendkívüli robbanást? A csillagászok számításai szerint ebben a szupernóvában 50–100 naptömegű csillaganyagnak kell felrobbannia - és ez jelzi a lehetséges mechanizmust. "Mielőtt véget érnének, a rendkívül nagy tömegű csillagok erőteljes lüktetésen mennek keresztül, amelynek során óriási gázburkolatot bocsátanak ki" - magyarázza Nicholl.
Amikor a csillag maradéka - például egy kék szuperóriás - felrobban, a robbanás kifelé tomboló lökéshulláma utolérheti ezeket a gázburkolatokat. "Ez az ütközés aztán hatalmas energiát szabadít fel" - magyarázza Nicholl. A csillagászok azt gyanították, hogy ez a pár instabilitás néven ismert folyamat több mint 50 éve létezik, de eddig nem volt bizonyíték megfigyelés alapján. "Úgy gondoljuk, hogy ez a szupernóva lehet a legmeggyőzőbb jelölt erre a folyamatra - és a legmasszívabb" - mondta a kutató.
Honnan származik a hidrogén?
De van valami más, ami szokatlan. A rendkívül nagy energia leadás mellett a csillagászok megfigyelték a hidrogén spektrális aláírását is a Supernova SN2016aps-ban. "De egy ilyen hatalmas szülőcsillagnak jóval azelőtt, hogy lüktetni kezdett volna, el kellett volna veszítenie hidrogénjét a csillagszélektől" - mondja Nicholl.
Az egyik lehetséges magyarázat az lehet, hogy nem sokkal a robbanás előtt két előcsillag egyesült, amelyek mindegyikén "csak" körülbelül 60 naptömeg volt. "Ezek a csillagok kissé tovább tudják tartani a hidrogént, miközben együttes tömegük még mindig elég nagy ahhoz, hogy kiváltsák a pár instabilitását" - magyarázza Nicholl. Ha ez beigazolódik, akkor az SN2016aps még ritkább kozmikus esemény lenne: egy úgynevezett pulzációs pár instabilitás (PPI).
Több is lehet belőle
"A részletes szimulációknak most meg kell erősíteniük, hogy az SN2016aps egy ilyen PPI szupernóva, vagy akár egy kölcsönhatásban lévő pár instabilitás szupernóva még kevésbé valószínű esete" - magyarázzák a csillagászok. Mindenesetre ez az esemény bizonyítja, hogy rendkívül nagy energiájú csillagrobbanások vannak a távoli univerzumban, és ez új lehetőségeket nyit meg ezen extrém események feltárására.
"Most, hogy tudjuk, hogy ilyen nagy energiájú robbanások vannak, hamarosan jobban megfigyelhetjük az ilyen eseményeket a NASA új James Webb űrtávcsövével, és további ilyen robbanásokat kereshetünk a távoli univerzumban" - magyarázza Edo Berger, a Harvard Egyetem társszerzője. . Ennek az űrtávcsőnek a bevezetését 2021-re tervezik. (Természeti csillagászat, 2020; doi: 10.1038/s41550-020-1066-7)