Teleskop Hubble’a ujawnia potężną eksplozję gwiazdy w szczegółach cios po dmuchu

Ze scenariuszem Willa Dunhama

WASHINGTON (Reuters) – Około 11,5 miliarda lat temu odległa gwiazda około 530 razy większa od naszego Słońca zginęła w katastrofalnej eksplozji, która wypchnęła zewnętrzne warstwy gazu do otaczającego wszechświata, supernowej, którą astronomowie udokumentowali w najdrobniejszych szczegółach. .

Naukowcy powiedzieli w środę, że Kosmiczny Teleskop Hubble’a NASA był w stanie uchwycić trzy oddzielne obrazy obejmujące osiem dni, począwszy od zaledwie kilku godzin po detonacji – osiągnięcie tym bardziej warte uwagi, biorąc pod uwagę, jak dawno i tak dawno temu miało miejsce.

Obrazy zostały odkryte w przeglądzie archiwalnych danych obserwacyjnych Hubble’a z 2010 roku, według astronoma Winleya Chena, badacza podoktoranckiego z University of Minnesota i głównego autora badania opublikowanego w czasopiśmie Nature.

Na jednym zestawie obrazów dostarczyły pierwszego spojrzenia na szybko stygnącą supernową po początkowej eksplozji oraz pierwszego dogłębnego spojrzenia na supernową bardzo wcześnie w historii Wszechświata, kiedy miała ona mniej niż jedną piątą swojego obecnego wieku.

„Supernowa rozszerza się i ochładza, więc jej kolor ewoluuje od gorącego błękitu do zimnej czerwieni” – powiedział Patrick Kelly, profesor astronomii na University of Minnesota i współautor badania.

Powiązane wideo: „Filary kreatywności” uchwycone na najnowszym zdjęciu Jamesa Webba

Skazana na zagładę gwiazda, typ zwany super czerwonym olbrzymem, przebywał w galaktyce karłowatej i eksplodował pod koniec swojego stosunkowo krótkiego życia.

„Czerwone olbrzymy to jasne, duże, masywne gwiazdy, ale są znacznie chłodniejsze niż większość innych masywnych gwiazd – dlatego są czerwone” – powiedział Chen. „Po tym, jak gigantyczny czerwony olbrzym wyczerpie energię syntezy jądrowej w swoim jądrze, nastąpi zapadnięcie się jego jądra, a wybuch supernowej rozerwie zewnętrzne warstwy gwiazdy – jej wodorową otoczkę”.

Pierwsze zdjęcie, około sześć godzin po początkowej erupcji, pokazuje, że erupcja rozpoczęła się stosunkowo mała i bardzo gorąca – około 180 000 stopni Fahrenheita (100 tysięcy kelwinów / 99 725 stopni Celsjusza).

Historia toczy się dalej

Drugie zdjęcie jest około dwóch dni później, a trzecie około sześciu dni później. Na tych dwóch zdjęciach materia gazowa emitowana przez gwiazdę rozszerza się na zewnątrz. Na drugim zdjęciu eksplozja była dopiero piątym, jak w pierwszym przypadku. Na trzecim zdjęciu jest jedna dziesiąta tak gorąca jak pierwsza.

Resztki eksplodującej gwiazdy prawdopodobnie stały się czymś niezwykle gęstym, zwanym gwiazdą neutronową, powiedział Chen.

Zjawisko zwane silnym soczewkowaniem grawitacyjnym wyjaśnia, w jaki sposób Hubble był w stanie uzyskać trzy obrazy w różnych punktach czasowych po eksplozji. Ogromna siła grawitacyjna wywierana przez gromadę galaktyk znajdującą się przed eksplodującą gwiazdą z perspektywy Ziemi działała jak soczewka – uginając i wzmacniając światło emitowane przez supernową.

„Grawitacja w gromadzie galaktyk nie tylko zagina światło za nią, ale także opóźnia czas podróży światła, ponieważ im silniejsza grawitacja, tym wolniej porusza się zegar” – powiedział Chen. „Innymi słowy, emisja światła z jednego źródła za soczewką może przejść przez wiele ścieżek w naszym kierunku, a następnie widzimy wiele obrazów źródła”.

Kelly opisał możliwość zobaczenia szybko stygnącej supernowej na jednym zestawie zdjęć dzięki soczewkowaniu grawitacyjnemu jako „absolutnie niesamowitą”.

„To trochę tak, jakby zobaczyć ewolucję taśmy filmowej z kolorem supernowej, która jest znacznie bardziej szczegółowym obrazem każdej znanej supernowej, która istniała, gdy wszechświat był niewielką częścią swojego obecnego wieku” – powiedział Kelly.

„Jedynymi innymi przykładami, w których wykryliśmy wczesną supernową, są bardzo bliskie eksplozje” – dodał Kelly. „Gdy astronomowie widzą bardziej odległe obiekty, spoglądają w przeszłość”.

Raportowanie Willa Dunhama; Edytowanie przez Rosalbę O’Brien