Wykryto bardzo nietypowy supernowa, niewypał dwukrotnie

Jak zwykle, gdy gwiazda wchodzi w fazę supernowej, zdarza się jej wybuch i... właściwie jej koniec. Jednak nowe odkrycie astronomów może zmusić nas do ponownego nasze wyobrażenie o tym, jak mogą ginąć gwiazdy. Naukowcy odkryli gwiazdę, która weszła w fazę supernowej, wybuchła, udało się jakoś przeżyć to wydarzenie, a następnie, po upływie 60 lat, wybuchła ponownie. Dla badaczy kosmosu taki obrót wydarzeń był bardzo nietypowy. Po prostu dlatego, że tak nie powinno być.

Supernowa, która otrzymała nazwę iPTF14hls, została odkryta w 2014 roku i na pierwszy rzut oka wydawało się badaczom całkiem zwykłej supernowej klasy II-P. Supernowe tej klasy stanowią jądra masywnych gwiazd, które zamieniają się w нейтронную gwiazdę i tworzą potężną falę uderzeniową, przechodzącą przez jej zewnętrzną powłokę, bogate w wodór, który wyrzuca w kosmos. Porzucona materia ulega jonizacji falę uderzeniową, a później chłodzi i рекомбинирует.

Zaznaczone spektroskopowi cechy supernowej iPTF14hls wydawały się całkowicie identyczne dla supernowych klasy II-P. Ale potem, kilka miesięcy później, ona wykazała się zachowania, które zwykle nie wykazują inne supernowe – i znowu, co nazywa, zapaliło się.

Za 600-dniowy okres obserwacji za nią ona kilka razy w prawdziwym świecie jesteś szara, a następnie ponownie stawała się jaśniejsza. W mniej niż trzy lata odnotowano co najmniej 5 takich przypadków. Zazwyczaj supernowe osiągają szczyt maksymalnej jasności, świecą tak w ciągu kilku miesięcy, a następnie zaczynają stale blednąć. Jednak, gdy naukowcy z obserwatorium Las Кумбрес (STANY zjednoczone) wrócili do nauki zarchiwizowanych danych, odkryli coś dziwnego – ta sama supernowa wybuchła w 1954 roku.

Wykres zmian jasności (miliardy słońc) supernowej iPTF14hls (zaznaczone żółtą linią) w porównaniu z zachowaniem zwykłej supernowej (oznaczone niebieską linią) za 600-dniowy okres

"Ta supernowa neguje wszystko, co wiedzieliśmy o tych obiektach. To jest największa zagadka, z którą miałem okazję się spotkać w ciągu prawie dekady badań gwiezdnych załamuje się", — mówi szef badania, astronom Jair Аркави z uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara i pracownik obserwatorium Las Кумбрес.

W artykule czasopisma "Nature" naukowcy prowadzą obliczenia, zgodnie z którym początkowo supernowa iPTF14hls była bardziej wielką gwiazdą, co najmniej 50 razy masywniejsze od naszego Słońca i, najprawdopodobniej, jest znacznie więcej.

"W rzeczywistości supernowa iPTF14hls może być wielkim wybuchem gwiazdy, jakie kiedykolwiek widziałem", — mówi badacz Lars Билдстен, który jest dyrektorem Instytutu fizyki teoretycznej Кавли przy uniwersytecie Kalifornijskim.

Astronom uważa, że możliwym wytłumaczeniem dla supernowej iPTF14hls mogło być to, że jest ona tak zwanej pulsującego para-niestabilny supernowej, co czyniło ją jeszcze i pierwszym w swoim rodzaju obiektem tego typu, który udało się zaobserwować w rzeczywistości. To wydarzenie emisji ogromnej ilości gwiezdnej materii, która na pierwszy rzut oka może wydawać się supernowej, ale przy tym nie niszcząc gwiazdę.

Zdaniem naukowców, to zjawisko jest możliwe tylko z gwiazdami, obdarzone masą, w 95-130 razy większe niż słoneczną. Podczas tych emisji gwiazda wypluwa swój zewnętrzny warstwy, dzięki czemu skraca się na 10-25 mas słońca. Powtarzać to może, aż gwiazda w końcu nie upada w czarną dziurę. Ale to tylko przypuszczenie. Jako wcześniejszego kandydata na rolę pulsującego para-niestabilny supernowej narodziła się gwiazda eta Carinae. Zdaniem naukowców, na nią się stało 1843 emisji materii, jednak potwierdzić to, że gwiazda odnosi się właśnie do tej klasy, naukowcy jeszcze nie mogli.

"Podobne wybuchy gwiazd można było się spodziewać podczas wczesnym Wszechświecie, ale teraz na pewno nie. To tak, jakby okazało się dzisiaj prawdziwego dinozaura. Gdyby takiego znaleźli, to na pewno bym zadał pytanie: czy to jest dinozaur?", — mówi Andy Howell z uniwersytetu Kalifornijskiego, przewodniczący grupy w zakresie poszukiwania i badania supernowych.

Wydawało się, że zagadka jest zbliżona do rozwiązania. Ale nie wszystko jest tak proste, jak by się chciało. Rzecz w tym, że hipoteza nie uwzględnia obecność wodoru u pulsującego para-niestabilny supernowej. Po wybuchu w 1954 roku supernowa iPTF14hls zachowała w swojej powłoce wodór w kilkudziesięciu mas słońca. Ponadto, w późniejszym wybuchu supernowej była obecna energia na kilka rzędów wielkości wyższe, niż opisano w hipotezy o pulsujących para-niestabilnych supernowych. Z tego można wyciągnąć dwa wnioski: albo iPTF14hls naprawdę jest pulsującym para-niestabilny supernowej, ale i bez tego co niezwykłe, albo to jakiś zupełnie inny rodzaj supernowej, nigdy nie встречавшийся wcześniej.

Zespół naukowców nadal obserwacja tej supernowej i ma nadzieję, że przez czas nadal będzie w stanie znaleźć odpowiedzi.

"To jeden z tych typów zdarzeń, nad którym można dosłownie łamać głowę. Najpierw myśleliśmy, że to zupełnie normalne i zupełnie nijaki obiekt. Następnie stał się jaśniejszy, i ta jasność nie zmienia się z miesiąca na miesiąc", — mówi badacz Peter Наджент z Narodowego laboratorium w imieniu Lawrence ' a w Berkeley.

"Zbierając wszystkie dane naszych obserwacji z Паломарской obserwatorium,Obserwatorium osadu Filtracyjnego, obserwatorium Las Кумбрес, a nawet obrazy uzyskane w ramach Паломарского widzenia 1954 roku, będziemy mogli dotrzeć do rzeczywistości".

"Ja bym bardzo chciał wykryć przynajmniej jeszcze jeden podobny obiekt", — dodał naukowiec.