Przejdź do treści

Hubble, TESS i skazana na zagładę gwiazda

Supernowa SN 2020fqv uchwycona przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Źródło: NASA/ESA/Ryan Foley/UC Santa Cruz/Joseph DePasquale/STScI

Naukowcy dostrzegli kataklizmiczną śmierć pewnej gwiazdy. Supernowa uchwycona przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a może posłużyć do badań nad innymi kosmicznymi eksplozjami. Hubble uchwycił wybuchającą gwiazdę tak wcześnie, że zdaniem astronomów obserwacje te mogą ostatecznie pomóc w utworzeniu systemu „wczesnego ostrzegania” dla innych gwiazd, które mogą wkrótce wybuchnąć.

Naukowcy już określili wybuchającą supernową SN 2020fqv mianem Kamienia z Rosetty dla supernowych. To nawiązanie do Kamienia z Rosetty, na który ten sam tekst został napisany trzema różnymi sposobami, co pozwoliło historykom odczytywać egipskie hieroglify. Na kamieniu napisy wyryto w starożytnej grece, która była dobrze znana ówczesnym uczonym, ale także w dwóch formach pisma egipskiego, które wówczas były słabo zrozumiane. Kamień z napisami datowanymi na około 2200 lat wstecz został przypadkowo znaleziony w 1799 roku przez żołnierzy armii napoleońskiej przebywających w Egipcie. Obecnie można go oglądać w British Museum w Londynie. Sam termin „Kamień z Rosetty” jest często używany jako metafora procesu lub metody odszyfrowywania jakichś informacji.

Po raz pierwszy byliśmy w stanie zweryfikować masę gwiazdy za pomocą trzech różnych metod – dla jednej supernowej, a wszystkie z nich dały nam spójne wyniki – mówi główny autor nowej publikacji, astronom Samaporn Tinyanont. Teraz należy to kontynuować i iść naprzód, korzystając z tych różnych metod i łącząc je ze sobą. Jest wiele innych supernowych, dla których znamy masy wyznaczone z jednej metody, ale już nie z pozostałych.

SN 2020fqv znajduje się w odległości około 60 milionów lat świetlnych od Ziemi i leży w granicach gwiazdozbioru Panny. Supernowa została po raz pierwszy zauważona w kwietniu 2020 roku w Obserwatorium Palomar w San Diego w Kalifornii. Przypadkiem supernowa znalazła się również w polu widzenia satelity Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), którego główną misją jest poszukiwanie stosunkowo bliskich planet pozasłonecznych. Wkrótce potem Hubble i kilka teleskopów naziemnych dołączyło do jej kampanii obserwacyjnej.

Kosmiczny Teleskop Hubble'a pozwolił naukowcom przyjrzeć się materii znajdującej się blisko gwiazdy w zaledwie kilka godzin po wybuchu supernowej. Jest ona nazywana materią okołogwiazdową. Z uwagi na to, że taka materia dość bezpośrednio przylegała do gwiazdy aż do ostatnich chwil gwiazdowego życia, jej zbadanie pozwala astronomom dowiedzieć się dużo więcej o tym, co dokładnie działo się z gwiazdą tuż przed jej gwałtowną śmiercią. Bardzo rzadko zachodzi możliwość zbadania w tym czasie materii okołogwiazdowej, ponieważ jest ona widoczna tylko przez krótki czas, a zwykle zaczynamy obserwować supernowe dopiero kilka dni po ich (obserwowanym na Ziemi) wybuchu. Jednak w tym przypadku udało się wykonać bardzo szybkie obserwacje z pomocą Hubble'a, po raz pierwszy uzyskując tak natychmiastowe i pełne obserwacyjne pokrycie obszaru znajdującego się tuż obok wybuchającej gwiazdy.

Co więcej, naukowcy mieli również dostęp do archiwum danych Hubble'a dla obserwacji tej gwiazdy aż do kilkudziesięciu lat wstecz. Astronomowie spojrzeli na te serie zdjęć i dołączyli do nich obserwacje z TESS dla dni poprzedzających eksplozję, a także obserwacje pochodzące z czasu eksplozji. Następnie na tej podstawie obliczono masę eksplodującej gwiazdy za pomocą trzech różnych metod: porównania obserwacji z modelami teoretycznymi, wykorzystania informacji z archiwalnych zdjęć Hubble'a z 1997 roku (miało to wykluczyć z modelu gwiazdy o większych masach) oraz pomiaru ilości tlenu w supernowej, który jest dobrym wskaźnikiem masy takich gwiazd. Wszystkie trzy metody dały zbliżone wyniki, z szacunkową masą wybuchającej gwiazdy od 14 do 15 razy większą od masy Słońca.

Jedną ze znanych nam, niestabilnych i wielkich gwiazd jest Betelgeza, czerwony nadolbrzym będący już u schyłku swojego życia, ale wciąż zadziwiający astronomów. Współautor omawianej pracy, Ryan Foley z Uniwersytetu Kalifornijskiego, osobiście nie uważa, że Betelgeza już w najbliższym (mierząc naszą ziemską miarą) czasie eksploduje. Wierzy natomiast, że SN 2020fqv pomoże astrofizykom w zbudowaniu bazy podobnych gwiazd do przyszłych obserwacji.

To może być system ostrzegawczy – podsumowuje uczony. Jeśli widzimy, że jakaś gwiazda zaczyna nieco drgać, coś ciekawego zaczyna się z nią dziać, to być może powinniśmy zwrócić na to większą uwagę i spróbować określić, co się tam dzieje, nim gwiazda wybuchnie. Znajdujemy coraz więcej takich gwiazd, więc będziemy mogli lepiej zrozumieć, co ma miejsce w ostatnich kilku latach ich życia.

 

Czytaj więcej:


Źródło: Space.com

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Na zdjęciu: Supernowa SN 2020fqv uchwycona przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Źródło: NASA/ESA/Ryan Foley/UC Santa Cruz/Joseph DePasquale/STScI / Lick Observatory

Reklama