Moment, w którym supernowa staje się widoczna na niebie, został uchwycony przez astronoma amatora i pomógł międzynarodowemu zespołowi naukowców zweryfikować teoretyczne przewidywania, dotyczące początkowej ewolucji tych gwiezdnych eksplozji.
W jaki sposób budowa eksplodującej gwiazdy wpływa na właściwości supernowych, pozostaje pytaniem otwartym, jednak zrozumienie tego byłoby znaczącym krokiem naprzód w badaniach astrofizycznych. Obecna teoria sugeruje, że fala uderzeniowa eksplozji przedostaje się przez wnętrze gwiazdy, zanim dotrze do powierzchni i wytworzy ostry pik emisji elektromagnetycznej. Uważa się, że siła i czas trwania tego sygnału, określany jako przełamanie szoku, w dużej mierze zależy od zewnętrznej struktury gwiazdy oraz obecności bądź braku otaczającej ją materii. Jednak sprawdzenie tej teorii wymaga obserwacji przed i po momencie, gdy gwiazda staje się supernową.
Melina Bersten, badaczka w Instituto de Astrofísica de La Plata, CONICET-UNLP w Argentynie oraz Visiting Associate Scientist w Instytucie Fizyki i Matematyki Wszechświata w Kavli powiedziała, że szanse na uchwycenie takiego wydarzenia są niewielkie, ponieważ trwa ono zaledwie godzinę.
Jeżeli sądzimy, że średnio każda galaktyka z grubsza wytwarza jedną supernową na stulecie, które ma prawie 900 tysięcy godzin, to prawdopodobieństwo szansy na zaobserwowanie właściwej galaktyki w odpowiednim momencie nie jest dużo większe niż 1 na milion. Jednak rzeczywiste szanse są mniejsze. Trzeba wziąć pod uwagę fakt, że galaktykę możemy obserwować tylko w nocy, a niebo musi być czyste – powiedziała Bersten.
Na szczęście, 20 września 2016 roku astronom amator Víctor Buso z Rosario w Argentynie testował swoją nową kamerę w przydomowym obserwatorium, mając nadzieję na sfotografowanie pierwszej supernowej. Po godzinie robienia zdjęć Buso zauważył pojawienie się nowego maleńkiego obiektu, który z czasem okazał się bardziej oczywistym. Uchwycił moment eksplozji supernowej.
Zespół astronomów kierowany przez Bersten przeanalizował obrazy supernowej, która otrzymała nazwę SN 2016gkg. Szybkie tempo pojaśniania w połączeniu z bardzo niską jasnością nie miało odpowiednika wśród znanych supernowych, a zespół wywnioskował, że Buso odkrył SN 2016gkg w momencie szoku wybuchu.
Kiedy Buso powiedział nam, co zaobserwował i czego był świadkiem, zdaliśmy sobie sprawę, że było to wyjątkowe odkrycie – powiedziała Bersten.
Ponadto, porównując fotometrię obrazów z ich symulacjami komputerowymi, zespół odkrył gwałtowny początkowo wzrost światła supernowej, który można wytłumaczyć jedynie przez szok.
Ku naszemu zaskoczeniu, obrazy miały doskonałą jakość, biorąc pod uwagę, że zostały wykonane z centrum dużego miasta – zauważa dr Gastón Folatelli z IALP, który przeprowadził analizę danych.
Ich wniosek potwierdził fakt, że modele nie wymagały modyfikacji, aby konsekwentnie odtworzyć początkowy wzrost i resztę ewolucji supernowej. Co więcej, SN 2016gkg okazała się dość zwyczajnym zdarzeniem, co sugerowałoby, że obserwowana faza jest wspólna dla wszystkich supernowych, jak to przewidują modele.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej:
Rare first moment of stellar explosion captured by amateur astronomer
Źródło: IMPU Kavli
Na zdjęciu: Wizja artysty o szoku wybuchu. Źródło: Kavli IPMU.
