Cea mai extremă supernovă din cosmos descoperită - explozia stelară este mai strălucitoare și mai energică decât oricare alta
Explozia stelară este mai strălucitoare și mai energică decât oricare observată anterior
Mega-explozie cosmică: astronomii au descoperit de departe cea mai strălucitoare și mai energică supernovă din întregul cosmos. Numai componenta lor de radiație este de cinci ori mai mare decât energia totală de explozie a supernovelor normale, după cum relatează cercetătorii în revista de specialitate „Nature Astronomy”. Ei suspectează că această explozie extremă are loc prin coliziunea undei de șoc cu plicuri de gaze expulzate anterior - și prin stele precursoare extrem de masive.
Când stelele masive ajung la sfârșitul ciclului lor de viață, ele explodează ca o supernovă. Mai întâi își aruncă învelișurile exterioare de gaz, apoi nucleul lor se prăbușește. În cazuri rare care au fost observate doar de câteva ori înainte, apare o supernova super strălucitoare, cunoscută și sub numele de hipernovă. Pot străluci mai puternic decât stelele unei întregi galaxii combinate. Până în prezent, însă, astronomii pot ghici doar modul în care apar aceste evenimente extreme.
Mai multă energie decât oricând
Acum astronomii din jurul lui Matt Nicholl de la Universitatea din Birmingham au observat din nou o astfel de mega-explozie. Sursa de radiații luminoase SN2016aps a fost descoperită pentru prima dată în februarie 2016 de telescopul PanSTARRS. Cu ajutorul altor telescoape terestre și al telescopului spațial Hubble, cercetătorii au reușit de atunci să urmărească dezvoltarea spectrală a acestei surse de lumină de mai bine de doi ani și să-și identifice galaxia de origine.
Rezultatul: Spectrul și dezvoltarea temporală a acestui eveniment sunt de acord cu cele ale unei supernove super luminoase. Dar strălucirea și cele mai mari de cinci ori 10 51 erg-uri de energie eliberate pe măsură ce radiația depășesc de multe ori toate hipernovele cunoscute. „Într-o supernovă tipică, mai puțin de un procent din energia totală este eliberată ca radiație”, explică Nicholl. „Dar în SN2016aps, radiația este de cinci ori mai puternică decât energia de explozie a unei supernove de dimensiuni normale”.
Acest lucru face ca SN2016aps să fie de departe cea mai strălucitoare supernovă care a fost observată vreodată, potrivit astronomilor.
Galaxie gazdă de masă uimitor de mică
Ceea ce este ciudat, totuși, este că imaginile de pe telescopul Hubble arată că această explozie stelară a avut loc departe de centrul unei galaxii îndepărtate, care este cu greu mai strălucitoare decât Micul Nor Magellanic. Cu aproximativ 100 de milioane de mase solare, este, de asemenea, semnificativ mai puțin masivă decât această galaxie pitică. Acest lucru este destul de neobișnuit pentru supernove cu această strălucire.
„Deși multe supernove sunt descoperite în fiecare seară, cele mai multe dintre ele se află în galaxii masive”, explică co-autorul Peter Blanchard de la Northwestern University. „Explozia stelară s-a remarcat pentru că părea să fie în mijlocul nicăieri. Nu am putut vedea galaxia gazdă până când lumina supernovei nu a slăbit. ”Imaginile au dezvăluit că explozia s-a produs într-o regiune de formare a stelelor a acestei galaxii.
Coliziune cu anvelopa gazului evacuat?
Dar ce a declanșat această explozie extremă? Conform calculelor astronomilor, materia stelară de 50 până la 100 de mase solare trebuie să fi explodat în această supernovă - și aceasta oferă o indicație a mecanismului posibil. „Înainte de a se termina, stelele cu mase extrem de mari suferă pulsații puternice în timpul cărora evacuează plicuri gigantice de gaze”, explică Nicholl.
Dacă rămășița stelei - de exemplu un supergigant albastru - explodează, unda de șoc a exploziei poate ajunge din urmă cu aceste plicuri de gaz. „Această coliziune eliberează apoi o cantitate enormă de energie”, explică Nicholl. Astronomii au bănuit că acest proces, cunoscut sub numele de instabilitate a perechilor, a existat de 50 de ani, dar până acum nu au existat dovezi din observație. „Credem că această supernovă ar putea fi cel mai convingător candidat pentru acest proces până în prezent - și cel mai masiv”, a spus cercetătorul.
De unde vine hidrogenul?
Dar există altceva care este neobișnuit. În plus față de eliberarea extraordinar de mare de energie, astronomii au observat și semnăturile spectrale ale hidrogenului în supernova SN2016aps. „Dar o astfel de stea parentală masivă ar fi trebuit să-și piardă tot hidrogenul din cauza vânturilor stelelor cu mult înainte să înceapă să pulseze”, spune Nicholl.
O posibilă explicație ar fi că, cu puțin timp înainte de explozie, două stele precursoare, fiecare cu „numai” în jur de 60 de mase solare, s-au contopit. „Aceste stele și-ar putea menține hidrogenul puțin mai mult, în timp ce masa lor combinată este încă suficient de mare pentru a declanșa instabilitatea perechii”, explică Nicholl. Dacă acest lucru este confirmat, atunci SN2016aps ar fi un eveniment cosmic și mai rar: așa-numita instabilitate a perechii de pulsații (PPI).
Ar putea fi mai multe
„Simulările detaliate trebuie să confirme acum dacă SN2016aps este o astfel de supernovă PPI sau chiar și cazul mai puțin probabil al unei superne de interacțiune de instabilitate a perechii”, explică astronomii. În orice caz, acest eveniment demonstrează existența unor explozii stelare cu energie extrem de mare în universul îndepărtat și acest lucru deschide noi oportunități de a explora aceste evenimente extreme.
„Acum că știm că există astfel de explozii cu energie mare, în curând vom putea observa astfel de evenimente mai îndeaproape cu noul telescop spațial James Webb al NASA și vom căuta mai multe astfel de explozii în universul îndepărtat”, explică co-autorul Edo Berger de la Universitatea Harvard. . Lansarea acestui telescop spațial este planificată pentru 2021. (Nature Astronomy, 2020; doi: 10.1038/s41550-020-1066-7)