Astronomowie obserwują rozwój supernowej w czasie rzeczywistym
Po raz pierwszy w historii naukowcy zaobserwowali przemianę gwiazdy w supernową i powiązali to z jasnym rozbłyskiem gamma, który poprzedził zdarzenie. Przebieg tego zjawiska obserwowali astronomowie na całym świecie i to, co zobaczyli, ma poważne implikacje dla naszego poznania supernowych. Obserwacje i analizy zdarzenia, przeprowadzone przez cztery międzynarodowe zespoły astronomów, opisano w najnowszym wydaniu czasopisma "Nature". Supernowa powstaje, kiedy w dojrzałej gwieździe wyczerpuje się energia i nie jest ona dłużej w stanie utrzymywać swojego własnego ciężaru, co powoduje, że warstwy gwiazdy zapadają się do środka. "To wywołuje powstanie fali uderzeniowej, która rozchodzi następnie na zewnątrz, zasilana energią pochodzącą z wewnętrznych pól magnetycznych i ruchu obrotowego", wyjaśnia w artykule towarzyszącym Timothy R. Young z Uniwersytetu w Północnej Dakocie. "W czasie 'wybuchu', kiedy fala uderzeniowa zaczyna rozchodzić się z powierzchni zapadającej się gwiazdy, uwalnia się jej energia. Energia wysyłana jest w przestrzeń kosmiczną jako promieniowanie o wszystkich częstotliwościach przez okres od kilku dni do kilku miesięcy - to klasyczny sygnał supernowej." Już od dawna przypuszczano, że wybuchy gamma (GRB) są pewnego rodzaju wczesnym sygnałem ostrzegawczym o supernowej, ale do tej pory brakowało na to mocnych dowodów i tak naprawdę nikt nigdy nie obserwował supernowej od momentu wybuchu. Ponadto nie było wiadomo, dlaczego niektóre supernowe wydają się mieć związek z wybuchami promieni gamma, a inne nie. Wszystko zaczęło się 18 lutego 2006 r., kiedy Swift, satelita NASA, wykrył niezwykły wybuch gamma w odległej o 440 milionów lat świetlnych galaktyce w gwiazdozbiorze Barana. Wybuchy gamma to najpotężniejsze zjawiska we wszechświecie, w ciągu kilku tylko sekund uwalniają więcej energii niż Słońce w czasie całego swojego istnienia. Zaobserwowany wybuch gamma (nazwany GRB060218 od daty jego odkrycia) był 25 razy bliżej i trwał 100 razy dłużej niż większość GRB. Stwierdzono także, że był to stosunkowo łagodny rodzaju wybuchu gamma znany jako rozbłysk gamma. Trwał 40 minut, co dało astronomom czas na skierowanie wielu przyrządów na miejsce zjawiska i zarejestrowanie jego obrazów na różnych długościach fal oraz obserwowanie przebiegu wybuchu. W tym samym czasie naukowcy pracujący przy teleskopie VLT w Europejskim Obserwatorium Południowym zaobserwowali, jak poświata po wybuchu gamma staje się coraz jaśniejsza w świetle optycznym, co sugerowało początki supernowej. Kilka dni później można było wyraźnie zobaczyć klasyczną supernową. Po raz pierwszy astronomowie ustalili wyraźny związek między rozbłyskiem gamma a supernową. Zespół kierowany przez Paolo Mazzaliego z Instytutu Astrofizyki Maksa Plancka w Garching (Niemcy) wykorzystał dane z teleskopu VLT do przeanalizowania typu gwiazdy, która wybuchła w tak dramatyczny sposób. Obliczył on, że była to stosunkowo mała gwiazda (o masie 20 mas Słońca), gdy tymczasem gwiazdy, które powodują wybuchy supernowych związane z silnymi wybuchami gamma, są zwykle dwa razy większe. Uważa się, że większe gwiazdy, które wywołują silniejsze wybuchy gamma przy przekształcaniu się w supernową, stają się czarnymi dziurami. Jednak w tym wypadku gwiazda była za mała, żeby stać się czarną dziurą i zespół dr Mazzaliego przypuszcza, że zjawisko to doprowadziło do powstania gwiazdy neutronowej z bardzo silnym polem magnetycznym zwanej magnetarem. Astronomowie uważają, że supernowe związane z rozbłyskami gamma mogą występować częściej niż supernowe związane z silnymi wybuchami gamma. - Właściwości GRB060218 sugerują istnienie grupy zjawisk nie tak jasno świecących jak "klasyczne" wybuchy gamma, ale prawdopodobnie o wiele liczniejszych - skomentował dr Mazzali. - Tak naprawdę zjawiska te mogą być najliczniej występującą formą rozbłysków albo wybuchów gamma we Wszechświecie, ale ograniczenia spowodowane możliwościami przyrządów pozwalają nam wykrywać je tylko lokalnie. Profesor Keith Mason, czołowy brytyjski badacz w zespole teleskopu UVOT misji Swift, wyjaśnił, dlaczego astronomowie byli tak podekscytowani odkryciem tej supernowej. - Zwykle takie zjawiska nie są wykrywane, zanim supernowa nie zabłyśnie wyraźnie na falach optycznych wiele dni po początkowym wybuchu - powiedział - ale w tym przypadku mogliśmy badać to niezwykłe zjawisko w całej jego okazałości od samego początku.