Αστρονόμοι είχαν τη σπάνια ευκαιρία να παρατηρήσουν τον εκρηκτικό θάνατο ενός τεράστιου άστρου από την αρχή μέχρι το τέλος αποκτώντας νέα κατανόηση για το πώς αυτού του είδους το βίαιο φαινόμενο μπορεί να εκδηλωθεί με περισσότερους τρόπους από όσους ήταν γνωστοί μέχρι σήμερα.
Οι παρατηρήσεις ξεκίνησαν τον Μάρτιο, όταν το διαστημικό τηλεσκόπιο Einstein Probe της Κίνας εντόπισε μια στιγμιαία έκλαμψη ακτίνων Χ. Η έκλαμψη προκλήθηκε όταν ένα ισχυρό κρουστικό κύμα το οποίο δημιουργήθηκε από την έκρηξη στον καταρρέοντα πυρήνα του άστρου διέσχισε βίαια την επιφάνειά του.
Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται «διάσπαση του κρουστικού κύματος». Θεωρείται ότι συμβαίνει σε κάθε έκρηξη σουπερνόβα όμως είναι εξαιρετικά δύσκολο να παρατηρηθεί λόγω της πολύ μικρής διάρκειάς του. Στην πραγματικότητα ήταν η πρώτη φορά από το 2008 που παρατηρήθηκε ένα τέτοιο φαινόμενο.
«Χρειάζεται μεγάλη τύχη για να το πετύχεις τη στιγμή που συμβαίνει», δήλωσε ο αστρονόμος Μπρένταν Ο΄Κόνορ μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Carnegie Mellon University στο Πίτσμπουργκ και επικεφαλής συγγραφέας μίας από τις δύο επιστημονικές εργασίες που περιγράφουν το σουπερνόβα και δημοσιεύτηκαν στην επιθεώρηση «Astrophysical Journal Letters».
«Μπορείτε να σκεφτείτε το κρουστικό κύμα σαν ένα ραντάρ. Καθώς το κύμα διαπερνά τα εξωτερικά στρώματα του άστρου και οποιαδήποτε ύλη βρίσκεται στην περιοχή γύρω του, αφήνει ένα αποτύπωμα στο σήμα που ανιχνεύουμε στις ακτίνες Χ. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτές τις ακτίνες Χ για να αποκτήσουμε μια πρωτοφανή, εξαιρετικά λεπτομερή εικόνα του άστρου λίγο πριν από την κατάρρευσή του», δήλωσε η αστρονόμος Τζίλιαν Ράστιντζαντ υπότροφος της NASA στο Πανεπιστήμιο του Maryland και επικεφαλής συγγραφέας της δεύτερης εργασίας.
Η πανστρατιά
Οι ερευνητές κινητοποίησαν γρήγορα μια ολόκληρη «στρατιά» τηλεσκοπίων, μεταξύ των οποίων το διαστημικό Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ Chandra, καθώς και πολλές επίγειες εγκαταστάσεις προκειμένου να συνεχίσουν τις παρατηρήσεις για σχεδόν τρεις μήνες. Οι παρατηρήσεις σταμάτησαν όταν από την οπτική γωνία της Γης η περιοχή όπου βρισκόταν το σουπερνόβα πέρασε πίσω από τον Ήλιο.
Το άστρο βρισκόταν περίπου 500 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη σε έναν σχετικά κοντινό γαλαξία. Ένα έτος φωτός είναι η απόσταση που διανύει το φως σε έναν χρόνο περίπου 9,5 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Πριν από την έκρηξη εκτιμάται ότι το άστρο είχε περίπου 30 φορές μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο.
«Θα ήταν ένα από τα πιο μεγάλα άστρα, πιθανότατα μεγαλύτερο από τον Μπετελγκέζ», δήλωσε η Ράστιντζαντ αναφερόμενη σε ένα από τα λαμπρότερα άστρα στον νυχτερινό ουρανό. Ο Μπετελγκέζ είναι ένας γιγάντιος αστέρας που πιστεύεται ότι πλησιάζει στο τέλος της ζωής του δηλαδή σε μια έκρηξη σουπερνόβα και βρίσκεται στο γαλαξία μας περίπου 500 έως 600 έτη φωτός από τη Γη.
Η έκρηξη πιστεύεται ότι άφησε πίσω της μια μαύρη τρύπα, ένα εξαιρετικά πυκνό αντικείμενο του οποίου η βαρύτητα είναι τόσο ισχυρή ώστε ούτε το φως δεν μπορεί να διαφύγει. Πριν από την έκρηξη το άστρο ήταν ένας αστέρας Wolf-Rayet, ένας σπάνιος και γιγάντιος τύπος άστρου που είχε αποβάλει τα εξωτερικά του στρώματα υδρογόνου και ηλίου μέσω ισχυρών αστρικών ανέμων.
Η έκρηξη ταξινομήθηκε ως «σουπερνόβα τύπου Ic με ευρείες φασματικές γραμμές». Πρόκειται για έναν τύπο σουπερνόβα που προέρχεται από άστρο του οποίου τα εξωτερικά στρώματα έχουν απογυμνωθεί ενώ η ύλη που εκτοξεύεται από την έκρηξη κινείται με εξαιρετικά μεγάλη ταχύτητα, στην προκειμένη περίπτωση λίγο μεγαλύτερη από 10% της ταχύτητας του φωτός.
Χωρίς έκλαμψη ακτίνων γάμμα
Το σουπερνόβα παρουσίασε πολλά χαρακτηριστικά ισχυρών αστρικών εκρήξεων που συχνά συνδέονται με ένα φαινόμενο γνωστό ως έκλαμψη ακτίνων γάμμα (gamma-ray burst), μια εξαιρετικά έντονη εκπομπή ακτινοβολίας γάμμα, δηλαδή της υψηλότερης ενεργειακής μορφής φωτός. Ωστόσο στην προκειμένη περίπτωση δεν υπήρξε καμία ένδειξη για τέτοια έκλαμψη.
«Ένα από τα βασικά αναπάντητα ερωτήματα στον τομέα είναι γιατί ορισμένα άστρα μεγάλης μάζας που καταρρέουν εκτοξεύουν πίδακες ύλης με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός, οι οποίοι διαφεύγουν από το άστρο και προκαλούν εκλάμψεις ακτίνων γάμμα, ενώ φαινομενικά παρόμοια άστρα δεν το κάνουν», δήλωσε ο O’Connor.
«Η ύλη που κινείται με μεγάλη ταχύτητα μέσα στον πίδακα συγκρούεται με τον ίδιο της τον εαυτό σε επιμέρους κρουστικά κύματα, παράγοντας τις ακτίνες γάμμα που παρατηρούμε στις εκλάμψεις ακτίνων γάμμα», πρόσθεσε ο O’Connor.
Μία πιθανότητα είναι ότι ο συγκεκριμένος πίδακας «πνίγηκε» — εμποδίστηκε δηλαδή να εκτοξευθεί στο διάστημα — είτε από την ίδια την επιφάνεια του άστρου είτε από πυκνή ύλη που είχε περιβάλει το άστρο κατά τα τελευταία στάδια της ζωής του.
«Η ύπαρξη των λεγόμενων “πνιγμένων πιδάκων” είχε θεωρηθεί θεωρητικά εδώ και δεκαετίες, αλλά δεν είχε ακόμη εντοπιστεί με τρόπο που να το αποδεικνύει οριστικά. Η διαφορά ανάμεσα σε έναν πίδακα που καταφέρνει να διαφύγει και σε έναν πνιγμένο πίδακα είναι το αν κινείται αρκετά γρήγορα ή αν διαθέτει αρκετή ενέργεια ώστε να διασπάσει και να διαπεράσει την περιβάλλουσα αστρική ύλη» δήλωσε ο Ο΄Κόνορ.
Αυτή ήταν η πρώτη παρατήρηση σουπερνόβα αυτού του τύπου χωρίς συνοδευτική έκλαμψη ακτίνων γάμμα και χωρίς πίδακα ύλης. «Το εύρημα δείχνει ότι τα πιο μεγάλης μάζας άστρα πεθαίνουν με περισσότερους τρόπους από όσους πίστευαν μέχρι σήμερα οι αστρονόμο. Αυτά τα ακραία σουπερνόβα αποτελούν εργαστήρια για τους αστροφυσικούς, ώστε να μελετούν πώς λειτουργούν οι νόμοι της φυσικής σε ακραία περιβάλλοντα — σκεφτείτε εξαιρετικά υψηλές πυκνότητες, υψηλές θερμοκρασίες και ύλη με μάζα πολλαπλάσια από εκείνη του Ήλιου μας — συνθήκες που δεν μπορούμε να αναπαράγουμε εδώ στη Γη. Μελετώντας τα, μαθαίνουμε περισσότερα για τους νόμους που διέπουν το Σύμπαν μας» εξηγεί η Ράστιντζαντ.
Naftemporiki.gr
Για να εμφανίζονται περισσότερα άρθρα της Ναυτεμπορικής στις αναζητήσεις σας εύκολα και γρήγορα, πρέπει να προσθέσετε το site στις προτιμώμενες πηγές σας. Μπορείτε να το κάνετε πηγαίνοντας εδώ.
