Detekována nejsvítivější supernova ve vesmíru

Autor: Beijing Planetarium / Jin Ma
Astronomové z projektu ASAS-SN objevili v galaxii vzdálené přes dvě miliardy světelných let supernovu svítivější než 500 miliard Sluncí. Tato pravděpodobně nejsvítivější supernova, jaká kdy byla doposud detekovaná v celém vesmíru, tak přináší velké otazníky do současných astrofyzikálních modelů. Vědci se zatím marně snaží se vysvětlit její vznik.
Autor: Wayne Rosing
Supernova - zánik masivní hvězdy
Ke konci svého života vytvoří masivní hvězdy s počáteční hmotností vyšší než asi 8 Sluncí ve svém středu železné jádro o hmotnosti přibližně 1.5 Slunce a rozměrech Země. Když dosáhne železné jádro kritické hmotnosti, zkolabuje během zlomku sekundy do neutronové hvězdy o velikosti cca 10 km. Tím se uvolní velké množství gravitační potenciální energie (přesněji cca 3x1053 ergů, 1 erg = 10-7 J, což je mnohonásobně víc než vyzáří Slunce během svého života). Nastává mimořádně energetické vzplanutí známé jako supernova [1].
U obyčejných supernov je většina této energie přeměněna na neutrina, jejichž malá část je dosud ne plně objasněným způsobem absorbována hvězdou a způsobí tak explozi supernovy. Typické kinetické energie běžných supernov jsou asi 1051 ergů, ale celkové množství vyzářené energie je asi stokrát menší. Důvod je ten, že obálka hvězdy vyvržená supernovou se musí nejprve dostatečně rozepnout, aby mohla efektivně svítit, a toto rozpínání spotřebuje většinu energie supernovy. Výbuch běžné supernovy vytvoří také několik setin či desetin hmotnosti Slunce radioaktivního niklu, jehož pozdější rozpad a s tím spojené uvolňování energie ovlivňuje pozorovanou svítivost.
Super svítivé supernovy - ještě stokrát svítivější
Autor: The Dark Energy Survey, B. Shappee and the ASAS-SN team
Mezi několik alternativních modelů SLSN patří kolaps hvězd více než stokrát hmotnější než Slunce, což může mít za následek vytvoření až několika desítek slunečních hmotností radioaktivního niklu, nebo přeměna rotační energie rychle rotující neutronové hvězdy s velmi silným magnetickým polem (tzv. magnetar) na záření. Ve druhém případě by byly SLSN potenciální příbuzné jasným zábleskům záření gamma.
ASAS-SN15lh: vzácný exemplář?
Autor: ASAS-SN team
Rozuzlení zapeklitého problému ASAS-SN15lh a i jiných záhad v oboru supernov a hmotných hvězd snad přinesou další pozorování a důvtipnější teoretické modely. Tohoto výzkumu se však může zúčastnit každý! Přehlídka ASAS-SN zveřejňuje všechny své kandidáty volně online a mnoho potvrzujících pozorování poskytují amatérští astronomové se CCD kamerou a dalekohledem o velikosti několik desítek centimetrů. Ostatně mnoho z nich je spoluautory studie o ASAS-SN15lh.
[1] Podle fyzikálního mechanizmu výbuchu dělíme supernovy na dva typy, jejichž výsledkem je relativně podobný průběh svítivosti a kinetická energie výbuchu. Termonukleární supernovy nastávají v bílých trpaslících a používají se pro měření kosmologických vzdáleností. Druhý typ supernov je spojen se závěrečnými fázemi vývoje hmotných hvězd, jak je popsáno v hlavním textu. Spektroskopicky se supernovy dělí na typ I (absence vodíku ve spektru) a typ II (vodík je ve spektru přítomen). Oba typy se ještě dělí na podtypy podle přítomností prvků jako hélium a křemík, tvaru spektrálních čar a tvaru světelné křivky. Termonukleární supernovy jsou výhradně spektroskopického typu Ia (absence vodíku a hélia, přítomnost křemíku), zatímco supernovy z hmotných hvězd mohou být typu I i II, přičemž křemík ve spektru obecně chybí. ASAS-SN15lh nevykazuje ve spektru vodík, ale díky podobnosti s jinými známými objekty je spojována s hmotnými hvězdami.
Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Původní publikace na Science.sciencemag.org
[2] Projekt ASAS-SN