Pozůstatek supernovy z Velkého Magellanova mračna očima Chandry a Hubblea
Po celé obloze je rozeseto mnoho pozůstatků po extrémně energetických explozích hvězd na sklonku svého života, supernovách. Často se tak stanou cílem astronomických pozorování, obvykle je však velmi obtížné určit stáří takovéto mlhoviny. Na jeden takový objekt v sousední galaxii se zaměřily observatoře NASA, rentgenový teleskop Chandra a Hubbleův kosmický dalekohled.
Objekt SNR 0519-69.0 (SNR z anglického výrazu supernova remnant = pozůstatek supernovy) je pozůstatkem spektakulární exploze bílého trpaslíka. Tak nazýváme závěrečné stadium života hvězdy o hmotnosti menší než je 1,44 násobek hmotnosti Slunce, tedy takzvaná Chandrasekharova mez. Poté, co hvězda vyčerpá zásoby vodíku ve svém jádře, přesune jeho spalování do vyšších vrstev atmosféry. Ta se extrémně rozepne, přičemž asi tisíckrát zvýší svoji jasnost. Postupně odvrhne své vnější obálky a vytvoří planetární mlhovinu, v jejímž středu se nachází obnažené jádro hvězdy - bílý trpaslík. Ten má průměr srovnatelný se Zemí, ale hmotnost se Sluncem. Je tvořen z takzvaného elektronově degenerovaného plynu, ve kterém jsou elektrony stlačeny z vyšších do spodních elektronových vrstev atomového obalu.
Za běžných okolností v tomto stavu zůstane miliardy let. Pokud se však nachází ve vícenásobném hvězdném systému, může začít “krást” hmotu svému společníkovi. Ve chvíli, kdy tímto způsobem překročí zmiňovanou Chandrasekharovu mez, dojde k termonukleární explozi a hvězda je zničena výbuchem supernovy, označovaným jako supernova typu Ia. Tyto supernovy jsou pro astronomy nesmírně důležité, jelikož je používají pro výzkum mnoha souvisejících jevů, ať už pro studium termonukleárních explozí nebo díky stejné intenzitě každého takového výbuchu a tím i totožné absolutní jasnosti, k určování vzdálenosti galaxií.
Domovem SNR 0519 je satelitní galaxie Mléčné dráhy, Velký Magellanův oblak vzdálený 160 000 světelných let od nás. Úvodní fotografie v článku je kombinací dat z rentgenové observatoře Chandra, vlajkové lodě rentgenové astronomie sloužící na vysoce eliptické oběžné dráze kolem Země již 23 let, a vizuálních dat ze známého Hubbleova dalekohledu. Rentgenové záření vysoké energie je na snímku zvýrazněno fialově, středních energií modře a nízkých zeleně. Ostatní objekty jsou v optickém oboru - červeně září mlhovina, bíle hvězdy v okolí.
Astronomové zkombinovali data z Chandry a Hubblea s těmi z dnes již vyřazené infračervené observatoře Spitzer, aby zjistili před jak dlouhou dobou tato supernova explodovala a v jakém prostředí se objevila. Porovnali Hubbleovy snímky z let 2010, 2011 a 2020, aby změřili, jakou rychlostí se rozpíná. Získali hodnoty v rozmezí od 6 do 9 milionů kilometrů za hodinu. Pokud by se reálná rychlost blížila vyšším odhadovaným číslům, znamenalo by to, že světlo z této ohromné exploze doputovalo na Zemi před 670 lety, tedy v době vlády Karla IV. v českých zemích.
Je však pravděpodobné, že pozorovaný materiál od dob exploze zpomalil a samotná událost tak nastala před kratší dobou. Tomu napovídají i data z Chandry a Spitzerova teleskopu. V rentgenové oblasti totiž nejvíce září ta místa, ve kterých se nachází úplně nejpomalejší hmota z mlhoviny, zatímco ta podle vizuálních pozorování nejrychlejší, rentgenové záření nevydává. To napovídá tomu, že část tlakové vlny výbuchu se srazila s hustým plynem, který tento objekt obklopuje, což zapříčinilo její zpomalení. V budoucnu tak astronomové využijí další pozorování Hubbleova teleskopu k zpřesnění odhadovaného věku supernovy.
Zdroje a doporučené odkazy:
[1] nasa.gov