2 miesiące temu

Niezwykłe zjawisko wybuchu supernowej

Pod koniec 2015 roku na niebie można było zaobserwować niezwykłe zjawisko wybuchu supernowej. Wybuch nie był pierwszym jaki mogliśmy obserwować w historii ludzkości.

ann1526a-supernova-teaser-60220

Dzięki nowoczesnym technikom badania kosmosu możemy przewidzieć, kiedy po raz kolejny pojawi się to wyjątkowe zjawisko.

Supernowa Refsdala nazwana od nazwiska norweskiego astronoma, została po raz pierwszy zaobserwowana w 1995 a następnie w 2014 roku, przez zespół pracujący przy użyciu teleskopu Hubble’a. Supernowa pojawiła w galaktyce oddalonej dziewięć miliardów lat świetlnych od Ziemi.

snrefsdal-medsirkler

Ten obraz pokazuje obserwacje supernowej Refsdal. Najwyższe kółko pokazuje położenie supernowej zaobserwowane w 1998 roku, najniższy krąg przedstawia galaktykę pod koniec roku 2014. Środkowy okręg zaznacza ostatnią pozycję supernowej w 2015. Źródło: Hubble

Wykryto ją dzięki zjawisku soczewkowania grawitacyjnego. Gdy niezwykle masywy obiekt w kosmosie zwiększa swoja masę zniekształca światło biegnące od jego źródła do obserwatora, powodując wygięcie podobnie jak w soczewce.

W tym akurat wypadku światło wybuchającej supernowej w jednej galaktyce zostało zakrzywione przez znajdujący się w tle klaster galaktyk. Poniższa animacja tłumaczy to zjawisko.

Obserwując powstałe zniekształcenia astronomowie zrozumieli, że część światła emitowanego przez wybuch dotrze do ziemie dopiero za jakiś czas. Ustalili, że światło supernowej Refsdal będzie widoczne na Ziemi albo pod koniec 2015 albo w pierwszych miejscach 2016 roku. Jak długo pozostanie widoczna dokładnie nie było wiadomo.

Co to jest Supernowa?

Supernowa jest rodzajem kosmicznej eksplozji , która wywołuje pojawienie się niezwykle jasnego obiektu. Po kilku tygodniach lub miesiącach przestaje on jednak być widoczny. Do wybuchu dochodzi w jądrach masywnych gwiazd.

W wyniku eksplozji rozproszona zostaje materia gwiazdy, powodując powstanie mgławic, które są źródłem wszystkich pierwiastków cięższych niż tlen. Mgławice są jednak nietrwale i w okresie kilku tysięcy lat rozpraszają się. Wybuchy supernowych dostarczają pierwiastków do dryfujących w przestrzeni obłoków materii, które z czasem stają się zalążkami nowych gwiazd.

Supernowe, które zapisały się w historii

Nie był to jednak pierwszy raz w historii, kiedy mogliśmy na ziemi obserwować gołym okiem wybuch supernowej (a w zasadzie jej ślady). Choć zdarzają się niezwykle rzadko w historii astronomii odnotowano osiem jej przypadków.

Najstarsze wzmianki o obserwacji tego rodzaju zjawisk sięgają XI wieku!

1006

Jedną z najstarszych (i najjaśniejszych) była supernowa widoczna na niebie w 1006 roku. SN 1006 – rozbłysła w gwiazdozbiorze Wilka najprawdopodobniej 30 kwietnia 1006.

Według średniowiecznych obserwatorów z Europy, Chin, Japonii, Egiptu i Iraku miała żółty kolor i była widoczna nawet w dzień, najprawdopodobniej przez około rok!

1054

Chińscy astronomowie mieli szanse doświadczyć za swego życia również drugiej obserwacji – w 1054 roku doszło bowiem do kolejnego wybuchu (SN 1054), po którym pozostała Mgławica Kraba.

crab_hubble_960

M1: Mgławica Krab widziana przez Teleskop Hubble’a.  Źródło obrazu: APOD, NASA, ESA, J. Hester, A. Loll (ASU)

1572

W 1572 roku zaobserwowano eksplozję, która przez duńskiego astronoma Tycho Brahe, została po raz pierwszy określona mianem nova.

Naukowcy obserwujący to zjawisko niezależnie w różnych częściach świata byli w stanie obserwować jaśniejący na niebie obiekt 16 miesięcy. Cały proces znikania i zmian jasności został dzięki temu dokładnie opisany.

1604

17 października 1604 roku niemiecki astronom Johannes Kepler zaobserwował na niebie kolejną Supernową. Była widoczna gołym okiem. W czasie szczytowej jasności była jednym z najjaśniejszych obiektów na nocnym niebie, ustępując jedynie Wenus.

Gwiazda Keplera wybuchła w gwiazdozbiorze Wężownika w odległości około 20 tysięcy lat świetlnych od Ziemi i była ostatnią supernową zaobserwowana w naszej Galaktyce.

750px-keplers_supernova

Zdjęcie pozostałości po Gwieździe Keplera (w fałszywych kolorach). Źródło: HST/NASA/ESA.

1885

Pierwszy wybuch supernowej spoza naszej galaktyki zarejestrowano w 1885 roku. Obserwowane w Estonii zjawisko widoczne było na niebie od sierpnia do lutego. Do wybuchu doszło w galaktyce Andromedy.

Ostatnią obserwację dokonano w lutym 1987 roku, była to najjaśniejsza widoczna supernowa od 1604 roku. Jej badanie pozwoliła na zweryfikowanie współczesnych teorii o pochodzeniu supernowych.

2015

Jednak największy znany astronomii wybuchu dokonał się poza zasięgiem naszego wzroku. W 2015 roku astronomowie zarejestrowali ASASSN-15lh. Początkowo nie widziano w nim niczego niezwykłego, dopiero dodatkowe dane pozwoliły stwierdzić, że był to wybuch super jasnej supernowej.

Świeciła jasnością 600 miliardów razy większą od Słońca – około 20 razy jaśniej niż wszystkie gwiazdy w naszej galaktyce zebrane razem. Wybuch należał do kategorii kolapsarów, a więc wysoko energetycznych supernowych powstających, gdy wyjątkowo masywna gwiazda zapada się na skutek ustania w jej jądrze reakcji termojądrowych.

Betelgeza

Astronomowie obserwują także gwiazdę, która ma największą szansę na stanie się supernową w najbliższej przyszłości.

Betelgeza w gwiazdozbiorze Oriona, obserwowana była jeszcze przez arabskich astrologów. Jest jedną z najjaśniejszych gwiazd na naszym niebie, osiągając masę około 20 mas słońca.

comment_8wnw7wp4grplq30tqhalperosjixvd42

Porównanie rozmiaru Betelgezy do Słońca. Źródło: wykop

Ten czerwony nadolbrzym znajduje się w końcowej fazie swojej ewolucji i dlatego, w stosunkowo niedalekiej przyszłości, wybuchnie jako supernowa.

Prawdopodobnie osiągnie wtedy jasność 50 tysięcy razy większą niż słońce. Gwiazda znajduje się stosunkowo blisko ziemi jakieś 430 – 650 lat świetlnych, dlatego gdy dojdzie do wybuchu Betelgeza rozjaśni niebo na kilka tygodni lub nawet miesięcy, światłem tak jasnym jak księżyc w pełni, które widoczne będzie również w ciągu dnia.