Tajemnicza supernowa niezawierająca wodoru rzuca światło na gwałtowną śmierć gwiazd

Osobliwy żółty nadolbrzym sprzed zdarzenia supernowej sprawił, że astrofizycy ponownie ocenili, co jest możliwe w momencie śmierci najbardziej masywnych gwiazd naszego Wszechświata. Zespół badaczy opisał tę specyficzną gwiazdę i supernową będącą jej wynikiem w nowej pracy opublikowanej w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Pod koniec swojego życia chłodne, żółte nadolbrzymy są zwykle spowite wodorem, który ukrywa ich gorące, niebieskie wnętrze. Jednak wspominany żółty nadolbrzym, znajdujący się 35 mln lat świetlnych od Ziemi w gromadzie galaktyk Virgo, w tajemniczy sposób był pozbawiony tej kluczowej warstwy wodoru w momencie eksplozji.

Nie widzieliśmy wcześniej takiego scenariusza. Jeżeli gwiazda eksploduje bez wodoru, powinna być niezwykle niebieska – naprawdę, bardzo gorąca. Jest prawie niemożliwe, aby gwiazda była tak chłodna nie mając wodoru w swojej zewnętrznej warstwie. Przyjrzeliśmy się każdemu modelowi gwiazdy, który mógłby wyjaśnić taką gwiazdę i każdy model wymaga, aby miała ona wodór. Jednak na podstawie supernowej wiemy, że ta gwiazda go nie miała. I jest to fizycznie niemożliwe – powiedział Charles Kilpatrick, pracownik naukowy w Centrum Interdyscyplinarnych Badań i Poszukiwań w Astrofizyce Uniwersytetu Northwestern (CIERA), który kierował badaniami.

Kilpatrick jest również członkiem zespołu Young Supernova Experiment, który używa teleskopu Pan-STARRS na Haleakalā na Hawajach, aby uchwycić supernowe tuż po ich wybuchu. Po tym, jak Young Supernova Experiment dostrzegł supernową 2019yvr w stosunkowo nieodległej galaktyce spiralnej NGC 4666, zespół wykorzystał obrazy głębokiego kosmosu uzyskane z pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, który na szczęście obserwował już ten fragment nieba dwa i pół roku przed wybuchem gwiazdy.

To, co dzieje się z masywną gwiazdą tuż przed wybuchem jest wielką, nierozwiązaną zagadką. Rzadko można zobaczyć tego typu gwiazdę tuż przed jej eksplozją jako supernowa – powiedział Kilpatrick.

Zdjęcia z Hubble’a pokazują źródło supernowej – masywną gwiazdę, którą sfotografowano zaledwie kilka lat przed wybuchem. Kilka miesięcy po wybuchu Kilpatrick i jego zespół odkryli, że materia wyrzucona podczas końcowej eksplozji gwiazdy zdawała się zderzać z dużą masą wodoru. To skłoniło zespół do wysunięcia hipotezy, że gwiazda prekursor mogła wyrzucić wodór na kilka lat przed swoją śmiercią.

Astronomowie podejrzewali, że gwiazdy przechodzą gwałtowne erupcje lub umierają w latach poprzedzających wybuch supernowej. Odkrycie tej gwiazdy dostarcza jednych z najbardziej bezpośrednich dowodów na to, że gwiazdy doświadczają katastrofalnych erupcji, które powodują utratę masy przed wybuchem. Jeżeli gwiazda doświadczała takich erupcji, to prawdopodobnie wyrzuciła swój wodór kilka dekad przed wybuchem – powiedział Kilpatrick.

W nowym opracowaniu zespół Kilpatricka przedstawia również inną możliwość: mniej masywna gwiazda towarzysząca mogła pozbawić wodoru macierzystą gwiazdę supernowej. Jednak zespół będzie w stanie poszukiwać gwiazdy towarzyszącej dopiero po zaniku blasku supernowej, co może potrwać nawet dekadę.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
RAS

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna żółtego nadolbrzyma w ciasnym układzie podwójnym z niebieską gwiazdą ciągu głównego. Źródło: Kavli IPMU / Aya Tsuboi

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *