Totální supernova. Kredit: Gemini Observatory/NSF/AURA/

Dne 14. listopadu 2016 postřehla evropská observatoř Gaia jako první novou supernovu SN 2016iet. Místo vesmírné exploze pak odborníci intenzivně sledovali po více než 800 dní, s pomocí celé řady různých zařízení, včetně teleskopu Gemini North s jeho zařízením Multi-Object Spectrograph na Havaji.

A stálo to za to. Jak říká Chris Davis z agentury NSF, tahle supernova je extrémně výjimečná. Podle něj se občas stane, že nějaká supernova, kterých jsme v uplynulých desetiletích pozorovali tisíce, je mimořádná v tom či onom ohledu. Ale supernova SN 2016iet je výjimečná snad každým představitelným způsobem. Je tak divná, že vedoucí výzkumu Sebastian Gomez z centra Center for Astrophysics / Harvard & Smithsonian a jeho tým pochybovali o správnosti svých dat. Exploze byla až strašidelně dlouhá, měla obrovskou energii, neobvyklé chemické složení a proběhla tam, kde by ji nikdo nečekal. Vše nasvědčuje tomu, že se tahle supernova odpálila v oblasti, kde prakticky neprobíhá tvorba nových hvězd. To je velice neobvyklé prostředí pro vznik gigantické hvězdy, která skončila svůj velmi krátký život takovouto supernovou.

Sebastian Gomez. Kredit: Harvard University.

Z dostupných dat a velmi neobvyklé povahy supernovy SN 2016iet vyplývá, že šlo o explozi hvězdy o hmotnosti asi 200 Sluncí, tedy přinejmenším jednu z nejhmotnějších, jejíž supernovu jsme kdy pozorovali. Podobné prý mohly být supernovy první generace hvězd, které se zrodily v našem vesmíru. Vědci se domnívají, že když si taková hvězdná monstra udrží většinu hmoty během svého bouřlivého a hlavně nesmírně krátkého života – což může být tak pár milionů let – tak pak zanikají extrémní explozí takzvané supernovy párové nestability (pair-instability supernova).

Okolí supernovy SN 2016iet. Vlevo před explozí, vpravo po explozi. Kredit: GEMINI Observatory.

Když se hroutí taková supermasivní hvězda, tak její zanikající jádro produkuje záplavu tvrdého gama záření. To vede ke zběsilé produkci párů částic a antičástic, proto se mluví o supernově párové nestability. Nakonec může dojít k zážehu zcela zběsilé a katastrofální termojaderné exploze, v níž částice vzájemně anihilují, včetně toho, co tvořilo její jádro.

Teoretické modely předpovídají, že supernovy párové nestability by se měly objevovat v prostředí chudém na „kovy“, čili prvky těžší než vodík a helium. Supernova SN 2016iet je přesně taková. Odpálila se v trpasličí galaxii, vzdálené od nás 1 miliardu světelných let, která neoplývá těžšími prvky. Pozoruhodné je, že se tato extrémní supernova nezrodila v nějakém husté shluku hvězd, ale daleko na periferii, asi 54 tisíc světelných let od centra zmíněné trpasličí galaxie. Pro astronomy je to záhada. V našem okolí známe jen pár hvězd, které se svojí hmotností alespoň blíží původci supernovy SN 2016iet. Všechny se ale nalézají ve hvězdných porodnicích, kde jsou obklopené tisícovkami dalších hvězd.

Není to tak dlouho, co odborníci pochybovali, zda takto obrovské hvězdy vůbec existují. Supernova SN 2016iet je vlastně úplně první supernovou, která odpovídá modelu supernovy párové nestability svou hmotností, svým chováním, i prostředím trpasličí galaxie chudé na těžší prvky. Naštěstí je tahle supernova tak jasná, a zároveň tak izolovaná od okolí, že ji bude možné i nadále pozorovat po celé roky. Gomez a další vědci sázejí na to, že nám přinese spoustu zajímavých informací.

Video:   Sackler Conference 2016 -- Stan Woosley: Pair-Instability Supernovae


Literatura
GEMINI Observatory 15. 8. 2019.