Zvětšit obrázek

Srovnání infračerveného, viditelného a rentgenového snímku supernovy. V rentgenovém záření supernova svítila stejně intenzivně jako jádro mateřské galaxie. Kredit - X-ray: NASA/CXC/UC Berkeley/N.Smith et al.; IR: Lick/UC Berkeley/J.Bloom & C.Hansen

Supernova SN 2006gy se objevila 18. září loňského roku v galaxii NGC 1260 vzdálené 240 miliónů světelných roků. Pozorování rentgenové observatoře Chandra ukázala, že se jedná o výjimečný případ. Supernova byla totiž v rentgenovém záření 1000krát jasnější než jakákoliv jiná, touto kosmickou observatoří dosud detekovaná. Bylo tedy možno vyloučit nejobvyklejší scénář výbuchu supernovy, který zahrnuje bílého trpaslíka explodujícího pod přísunem hmoty z jiné hvězdy.

Zvětšit obrázek

Širokoúhlý infračervený snímek okolí galaxie NGC 1260. Kredit - PAIRITEL/UC Berkeley/J.Bloom

„Ze všech explodujících hvězd, které byly kdy pozorovány, byla tato královskou,“ popisuje dojmy astronomů Alex Filipenko (CalTech), který supernovu studoval pomocí pozemských dalekohledů. A dodává: „Byli jsme ohromeni její jasností a tím, jak dlouho trvala.“ Supernova postupně zjasňovala po dobu neuvěřitelných 70 dnů. Obvyklé je, že supernovy dosáhnou maximální jasnosti během několika dnů či pár týdnů. V maximu pak zářila jako 50 miliard Sluncí a desetkrát přesvítila vlastní galaxii.

„Byla to opravdu monstrózní exploze, stokrát více energetická než typická supernova,“ říká v tiskové zprávě NASA Nathan Smith (University of California, Berkeley). Podle něj a jeho spolupracovníků to znamená, že explodující hvězda byla tak hmotná, jak jen to může být. Tedy asi 150krát těžší než je naše Slunce. Jen takový hvězdný gigant mohl způsobit tento úkaz.

Je obvyklé, že velmi hmotné hvězdy – mezi 8 až 20 hmotnostmi Slunce – končí svůj život kolapsem do černé díry poté, co vyčerpají jaderné palivo. Nicméně vědci už dlouho spekulují o tom, že ty vůbec nejhmotnější mohou být kompletně roztrhány explozí v důsledku jevu zvaného párová nestabilita.

Zvětšit obrázek

Umělecká představa exploze supernovy. Explodující materiál je znázorněn bíle, zatímco chladný plyn odvržený ještě před explozí červeně. V místech, kde exploze naráží do plynu vzniká rázová vlna (zelená, modrá, žlutá). Kredit - NASA/CXC/M.Weiss

Podle této myšlenky dosáhnou teplota a tlak uvnitř hvězdného obra takových hodnot, které vedou k přeměně rentgenového záření na páry částice-antičástice. Rentgenové záření přitom „drží“ tlak vnějších vrstev hvězdy před zhroucením. V důsledku párové nestability ovšem dojde k poklesu tlaku záření a hvězda se začne smršťovat. Nakonec dojde k zážehu překotné termonukleární exploze, která hvězdu doslova roztrhá. Do okolního vesmíru je vyvrženo obrovské množství radioaktivního materiálu, jež může být příčinou extrémní jasnosti supernovy SN 2006gy.

Zvětšit obrázek

Ilustrace exploze supernovy SN 2006gy. Kredit - NASA/CXC/M.Weiss

Expert na supernovy Craig Wheeler (University of Texas, Austin) připouští, že ani tato supernova není definitivním důkazem pro vliv párové nestability, nicméně tuto událost bere jako nadějný začátek pro výzkum na tomto poli. „Myslím si, že se otevírá zcela nová kapitola výzkumu supernova,“ říká astronom.

Data naznačují, že takovéto gigantické exploze byly mnohem častější ve velmi raném vesmíru, ve kterém se vyskytovalo větší množství takových hvězdných obrů jako byl původce supernovy SN 2006gy. A tyto hvězdy byly nesmírně důležité pro další vývoj vesmíru. Vyhnuly se totiž zhroucení do černé díry a vesmír tak obohatily o množství těžších prvků, které pak hrály roly při vzniku dalších generací hvězd, ale i planet a v konečném důsledku i života na Zemi. Nathan Smith upozorňuje na rozdíly mezi těmito dvěma skupinami těžkých hvězd: „Jedna znečistila galaxii množstvím nově vzniklých prvků, zatímco druhá je navždy uzamkla v černých dírách.“

Zvětšit obrázek

Snímek HST ukazuje hvězdu eta Carinae a její okolí. Hvězda je obklopena oblaky prachu a plynu, který odvrhla při explozi před 160 lety. Kredit - NASA/N.Smith & J.Morse

Vědci odhadují, že těchto monstrózních hvězd je v současné Galaxii zhruba jenom desítka. Galaxie přitom obsahuje na 400 miliard hvězd. Jednou z nich je i eta Carinae, kterou astronomové sledují už delší dobu. Tato hvězda ležící ve vzdálenosti pouhých 7500 světelných roků od Slunce se totiž se svou hmotností rovněž nachází na samotné hranici únosnosti. V minulosti už také odvrhla množství materiálu a v současnosti prodělává exploze na povrchu. Vědci se domnívají, že podobně se chovala hvězda i hvězda před výbuchem supernovy SN 2006gy. Není vyloučeno, že eta Carinae v blízké budoucnosti ukončí svou hvězdnou kariéru mohutnou explozí.

„Nevíme jistě, jestli eta Carinae brzy vybuchne, ale pro jistotu ji musíme pozorně sledovat,“ říká Mario Livio (Space Telescope Science Institute, Baltimore). Pokud by tato hvězda explodovala, byla by to největší hvězdná podívaná v historii moderní civilizace. Nicméně navzdory své relativní blízkosti není pravděpodobné, že by její exploze měla znamenat nějaké nebezpečí pro život na Zemi.

Zdroje:

Chandra news
NASA press release
Newscientist.com