Dokładniejsze poznanie superjasnych supernowych
Każdego, kto uważa, że supernowe są tak wyjątkowymi obiektami, czeka niemałe zaskoczenie – pora porozmawiać o superjasnych supernowych. Jasność tych odkrytych niedawno obiektów może być nawet stukrotnie większa od jasności supernowej, do wybuchu której dochodzi w wyniku zapadnięcia się jądra gwiazdy, ale to w zasadzie wyczerpuje naszą wiedzę o tej tajemniczej klasie gwiezdnych wybuchów. „Wiemy, że superjasne supernowe są jaśniejsze, ale tak naprawdę nie wiemy dlaczego”, mówi Ragnhild Lunnan, astronomka z Uniwersytetu w Sztokholmie. „Niewiele wiemy na przykład na temat zasilających je procesów oraz gwiazd, z których powstają”. Dzięki wsparciu finansowanego ze środków UE projektu SUPERS Lunnan stypendystka programu działań „Maria Skłodowska-Curie”, stara się lepiej zbadać te nieodkryte dotąd obszary.
Połączenie technologii i metod
Aby osiągnąć postawiony sobie cel – ulepszyć sposoby wyszukiwania i metody rozumienia zjawiska stojących za superjasnymi supernowymi – Lunnan wykorzystała specyficzne połączenie technologii i metod. Obejmowały one spektroskopię z opóźnieniem czasowym i nowoczesny przegląd obserwacyjny nieba północnego www.ztf.caltech.edu (ZTF) (Zwicky Transient Facility). „To, co sprawia, że ZTF świetnie nadaje się do poszukiwania superjasnych supernowych, to fakt, że obejmuje znacznie większy obszar niż jakiekolwiek poprzednie przeglądy nieba, co oznacza, iż znacznie lepiej pozwala wykrywać rzadkie zdarzenia”, dodaje Lunnan. Lunnan wykorzystała również zdjęcia wykonane za pomocą teleskopu Hubble’a, aby zbadać za ich pomocą środowiska galaktyk macierzystych supernowych. „Zanim znajdziemy superjasną supernową, ona zdąży już wygasnąć, co utrudnia pozyskiwanie danych i znacznie podnosi koszt całego procesu”, zauważa Lunnan. „Jednak przy wykorzystaniu odpowiedniej technologii i zastosowaniu właściwych narzędzi nadal możemy dowiedzieć się wiele na temat tych zjawisk. Na przykład poznać skład takiej supernowej czy stań jonizacji, a to może dostarczyć wskazówek co do typu gwiazdy, której wybuchem jest taka supernowa, oraz przyczyny samego wybuchu”.
Nieoczekiwane odkrycie
Już na początku trwania projektu badacze dokonali nieoczekiwanego odkrycia: niektórym wybuchom gwiazd kończących życie jako superjasne supernowe towarzyszy znaczna erupcja masy mająca miejsce niemal w chwili wybuchu. „Znaleźliśmy wcześniej niespotkaną sygnaturę szybko poruszającej się, powłoki okołogwiazdowej wokół supernowej iPTF16eh”, wyjaśnia Lunnan. „To było niesamowite odkrycie, ponieważ potencjalnie łączy tę klasę wybuchów z bardzo masywnymi jądrami gwiazd”. Aby dalej podążać tym tropem, Lunnan z powodzeniem zgłosiła chęć skorzystania zarówno z należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego teleskopu Very Large Telescope, jak i z teleskopu Hubble’a. „Dzięki tym obserwacjom chciałam zbadać powszechność tego zjawiska wśród superjasnych supernowych i lepiej opisać inny przykład, jeśli taki znajdę”, stwierdza Lunnan. „Nie sądziłam, że projekt rozwinie się właśnie w tym kierunku, lecz okazał się on niezwykle interesujący”.
Ale to nie wszystko
Niestety globalna pandemia i towarzyszące jej zamknięcie obserwatoriów przerwały te działania. Teraz jednak Lunnan, która w tym czasie została zatrudniona na Uniwersytecie w Sztokholmie, może kontynuować swoją pracę. „Mimo że projekt finansowany przez UE oficjalnie się zakończył, nadal pracuję nad niektórymi aspektami, które pierwotnie miały stanowić część prowadzonych w ramach SUPERS badań”, mówi badaczka. Lunnan podkreśla, że jej działania to kontynuacja analizy imponującej próbki superjasnych supernowych zidentyfikowanych do tej pory w przeglądzie ZTF. „Odkryliśmy, że wybuchy tej klasy są znacznie bardziej różnorodne niż przypuszczano wcześniej tak pod względem jasności, jak i skal czasowych, struktury krzywej jasności czy nowych podklas”. Badaczka stwierdza: „Każda próba wyjaśnienia tych wybuchów będzie musiała umożliwić odtworzenie tej różnorodności, a próbka którą pozyskaliśmy wydaje się być krokiem we właściwą stronę”.
Słowa kluczowe
SUPERS, superjasna supernowa, supernowa, astronomka, spektroskopia z opóźnieniem czasowym, Zwicky Transient Facility, teleskop Hubble’a