Przejdź do treści

Łapią radiową niespodziankę

Wizja artystyczna przedstawiająca, jak supernowa może tworzyć poświatę radiową.

Very Large Array Sky Survey (VLASS) to ambitny projekt, którego celem jest wykonanie wysokiej rozdzielczości mapy radiowej obejmującej prawie 80% nieba. Kiedy zostanie ukończony w 2024 roku, da astronomom najbardziej szczegółowy obraz radiowego nieba, jaki kiedykolwiek zarejestrowano. Jednym z celów VLASS jest odkrywanie i mapowanie źródeł radiowych, takich jak kwazary i dżety radiowe z czarnych dziur. Aby stworzyć tę mapę, Very Large Array (VLA) rejestruje obrazy nieba. Wykonuje te obrazy, czasami rejestruje również zdarzenia, znane jako zjawiska tymczasowe na falach radiowych.

Zjawiska tymczasowe na falach radiowych to krótkie zdarzenia, które mogą trwać zaledwie tygodnie lub dni. Jeżeli radioteleskop nie patrzy we właściwym kierunku, kiedy dochodzi do zjawisk, mogą one zostać przeoczone. Ale ponieważ VLASS mapuje duże odcinki nieba w stosunkowo krótkim czasie, ma duże szanse na wychwycenie zjawisk tymczasowych na falach radiowych, tak jak to miało miejsce w lipcu tego roku (2020).

12 grudnia 2019 roku w konstelacji Ryb, z wykorzystaniem Zwicky Transient Facility Palomar Observatory w San Diego w Kalifornii, naukowcy odkryli supernową. Supernowa pojawiła się, gdy jądro dużej gwiazdy zapadło się pod koniec jej życia. Wynikająca z tego eksplozja rozrywa gwiazdę i wyrzuca w kosmos gaz i pył bogaty w nowe pierwiastki. Supernowe, takie jak ta, to jeden ze sposobów, w jaki galaktyka jest zasilana w materię niezbędną do tworzenia nowych gwiazd i planet.

W momencie największej jasności supernowa może przyćmić całą galaktykę. W świetle optycznym ten blask nie trwa długo. W ciągu kilku tygodni supernowe ciemnieją w świetle widzialnym, co utrudnia ich badanie. Ale kiedy zewnętrzne warstwy gwiazdy są odrzucane, emitują poświatę radiową, która może być obserwowana przez teleskopy takie jak VLA. Poświata supernowej może trwać nawet miesiące od początkowej eksplozji.

Na początku 2020 roku zespół astronomów zdał sobie sprawę, że VLA Sky Survey skanował obszar w pobliżu supernowej wkrótce po jej wystąpieniu. Przejrzeli więc dane z VLASS dla tego regionu, szukali zjawisk tymczasowych na falach radiowych. Znaleźli takie, które pasowało do czasu i lokalizacji supernowej. Obserwacje VLASS dostrzegły także początkową poświatę radiową światła wodoru, która z czasem zgasła. Astronomowie nie do końca rozumieją, dlaczego tak się dzieje, ale może to być spowodowane tym, że zewnętrzna warstwa gwiazdy (złożona głównie z wodoru) staje się rozproszona i przezroczysta, umożliwia widoczność głębszych warstw supernowej.

Dane z VLASS rozwiązały również zagadkę dotyczącą odległości do supernowej. Wstępny pomiar jej jasności wskazał, że znajdowała się w odległości około 420 mln lat świetlnych. Późniejszy pomiar widma widzialnego pokazał, że znajdowała się znacznie bliżej – 195 mln lat świetlnych stąd. Jasność zjawisk tymczasowych obserwowanych przez VLASS zgadza się z bliższą odległością.

Najlepszym sposobem dla astronomów na badanie krótkotrwałych zjawisk jest uchwycenie ich na wielu długościach fal, od światła widzialnego i rentgenowskiego po promieniowanie radiowe. Jest to jeszcze jeden powód, dla którego radiowe badanie nieba, takie jak VLASS, jest tak ważne.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej informacji:
Catching a Radio Surprise

Źródło: NRAO

Na ilustracji: Wizja artystyczna przedstawiająca, jak supernowa może tworzyć poświatę radiową. Źródło: Benito Marcote (JIVE)