Obrazový kredit: Blíženci
Rovnako ako lekár, ktorý sa snaží porozumieť náhlej zániku staršieho pacienta, aj astronómovia získali najpodrobnejšie pozorovania starej, ale inak normálnej masívnej hviezdy tesne pred a po ukončení jej života veľkolepou explóziou supernovy.
Hviezda, ktorá bola vyobrazená observatóriom Gemini a Hubbleov vesmírnym teleskopom (HST) menej ako rok pred obrovskou explóziou, sa nachádza v neďalekej galaxii M-74 v súhvezdí Ryby. Tieto pozorovania umožnili tímu európskych astronómov pod vedením Dr. Stephena Smartta z University of Cambridge v Anglicku overiť teoretické modely ukazujúce, ako sa hviezda, ako je táto, môže stretnúť s takýmto násilným osudom.
Výsledky boli publikované v časopise Science 23. januára 2004. Táto práca poskytuje prvé potvrdenie dlhotrvajúcej teórie, že niektoré z najmasívnejších (ale normálnych) starých hviezd vo vesmíre ukončujú svoj život násilnými výbuchmi supernov.
"Dalo by sa tvrdiť, že do tohto nálezu bolo zapojené určité množstvo šťastia alebo serendipity," uviedol Dr. Smartt. „Hľadali sme však nejakú normálnu progenitorovú hviezdu na smrteľnom lôžku nejaký čas. Rád si myslím, že nájdenie vynikajúcich údajov o Blíženci a HST pre túto hviezdu je potvrdením našej predpovede, že jedného dňa sme museli nájsť jednu z týchto hviezd v obrovských archívoch údajov, ktoré teraz existujú. “ Kliknutím sem získate ďalšie informácie o prebiehajúcom supernovovom programe Dr. Smartta.
Počas niekoľkých posledných rokov výskumný tím spoločnosti Smartt používal najmocnejšie teleskopy vo vesmíre aj na zemi, aby zobrazil stovky galaxií v nádeji, že jedna z miliónov hviezd v týchto galaxiách raz exploduje ako supernova. , V tomto prípade renomovaný austrálsky amatérsky lovec supernov, reverend Robert Evans, urobil prvý objav výbuchu (identifikovaný ako SN203gd), zatiaľ čo skenoval galaxie pomocou 12-palcového (31 cm) zadného ďalekohľadu z jeho domu v Novom Južnom Walese v Austrálii. Jún 2003.
Po zistení Evansa tím Dr. Smartta rýchlo nadviazal na podrobné pozorovania pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu. Tieto pozorovania overili presnú polohu pôvodnej alebo „progenitorovej“ hviezdy. Pomocou týchto pozičných údajov sa Smartt a jeho tím vyhrabali cez archívy údajov a zistili, že pozorovania Observatória Gemini a HST obsahovali kombináciu údajov potrebných na odhalenie povahy progenitora.
Geminiho dáta boli získané pri uvedení multi-objektového spektrografu Gemini (GMOS) na Mauna Kea, Havaj v roku 2001. Tieto údaje boli tiež použité na vytvorenie ohromujúceho obrazu galaxie s vysokým rozlíšením, ktorý jasne ukazuje červenú progenitorovú hviezdu. Kliknite sem a získajte obrázok v plnom rozlíšení.
Vyzbrojený skoršími pozorovaniami Gemini a HST Smarttov tím dokázal dokázať, že progenitorova hviezda bola tým, čo astronómovia klasifikujú ako normálneho červeného supergianta. Pred výbuchom táto hviezda mala hmotu asi 10-krát väčšiu a priemer asi 500-krát väčšiu ako naša Slnko. Keby naše slnko malo veľkosť predka, pohltilo by to celú vnútornú slnečnú sústavu okolo planéty Mars.
Červené supergiantové hviezdy sú vo vesmíre úplne bežné a vynikajúci príklad možno ľahko zistiť v priebehu januára takmer kdekoľvek na Zemi, keď sa pozriete na Betelgeuse, jasne červenú hviezdu na ramene v súhvezdí Orion (pozri tabuľku nálezcov). Rovnako ako SN2003gd, verí sa, že Betelgeuse by sa mohla stretnúť s rovnakým výbušným osudom kedykoľvek od budúceho týždňa po tisíce rokov.
Po výbuchu SN2003gd tím pozoroval niekoľko mesiacov postupne slabnúce svetlo pomocou skupiny ďalekohľadov Isaac Newton na La Palma. Tieto pozorovania ukázali, že išlo o normálnu supernovu typu II, čo znamená, že vytlačený materiál z výbuchu je bohatý na vodík. Počítačové modely vyvinuté astronómami už dávno predpovedali, že červené supergianty s predĺženou a hustou atmosférou vodíka budú produkovať tieto supernovy typu II, ale doteraz nemali pozorovacie dôkazy na podporu svojich teórií. Fantastické rozlíšenie a hĺbka obrázkov Gemini a Hubble však tímu Smartt umožnili odhadnúť teplotu, svietivosť, polomer a hmotnosť tejto progenitorovej hviezdy a odhaliť, že išlo o normálnu veľkú starú hviezdu. „Záverom je, že tieto pozorovania poskytujú silné potvrdenie, že teórie pre hviezdny vývoj a pôvod týchto kozmických výbuchov sú správne,“ uviedla spoluautorka Seppo Mattila zo Štokholmského observatória.
Toto je len tretíkrát, čo astronómovia skutočne videli predchodcu potvrdenej explózie supernovy. Ďalšími boli zvláštna supernova typu II: SN 1987A, ktorá mala modrého supergiantného progenitora, a SN 1993J, ktorá sa vynorila z masívneho interagujúceho dvojhviezdneho systému. Kliknite sem pre viac informácií.
Smartt na záver uvádza: „Výbuchy supernovy produkujú a distribuujú chemické prvky, ktoré tvoria všetko vo viditeľnom vesmíre? najmä život. Je dôležité, aby sme vedeli, aký typ hviezd vytvára tieto stavebné kamene, ak chceme pochopiť náš pôvod. “
Archivované údaje Gemini a HST boli rozhodujúce pre úspech tohto projektu. „Tento objav je dokonalým príkladom nesmiernej hodnoty archívnych údajov pre nové vedecké projekty,“ povedal Dr. Colin Aspin, vedec Gemini zodpovedný za vývoj Gemini Science Archive (GSA). Pokračoval: „Tento objav demonštruje veľkolepé výsledky, ktoré je možné dosiahnuť pomocou archívnych údajov, a zdôrazňuje význam rozvoja GSA pre budúce generácie astronómov.“
Gemini Multi-Object Spectrograph používaný na pozorovanie Gemini je dvojča nástrojov vytvorená ako spoločné partnerstvo medzi Gemini, Astrofyzikálnym observatóriom Dominion v Kanade, UK Astronomy Technology Center a Durham University vo Veľkej Británii. Samostatne americké observatórium optickej astronómie USA poskytlo subsystém detektora a súvisiaci softvér. GMOS je primárne určený pre spektroskopické štúdie, kde je potrebných niekoľko stoviek simultánnych spektier, napríklad pri pozorovaní hviezdnych a galaxických zhlukov. GMOS má tiež schopnosť zamerať astronomické obrázky na svoje pole s viac ako 28 miliónmi pixelov.
Skupina ďalekohľadov Isaac Newton (ING) je zriadením Rady pre výskum častíc, fyziky a astronómie (PPARC) Spojeného kráľovstva, Holandskej organizácie Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) a Instituto de Astrof? Sica de Canarias ( IAC) v Španielsku. ING prevádzkuje 4,2-metrový ďalekohľad William Herschel, 2,5-metrový Isaac Newton Telescope a 1,0-metrový Jacobus Kapteyn Telescope. Teleskopy sa nachádzajú v španielskom observatóriu Roque de Los Muchachos na La Palme, ktoré prevádzkuje Instituto de Astroficica de Canarias (IAC).
Základné informácie:
Supernovy patria k najenergetickejším fenoménom pozorovaným v celom vesmíre. Keď hviezda viac ako osemkrát väčšia ako naša Slnko dosiahne koniec svojej rezervy jadrového paliva, jej jadro už nie je stabilné pred zrútením sa pod vlastnou obrovskou hmotnosťou. Keď sa jadro hviezdy zrúti, vonkajšie vrstvy sa vyhodia do rýchlo sa pohybujúcej nárazovej vlny. Toto obrovské uvoľnenie energie vedie k supernove, ktorá je asi miliónkrát jasnejšia ako naše Slnko a je porovnateľná s jasom celej galaxie. Po zničení sa jadro hviezdy zmení na neutrónovú alebo čiernu dieru.
Tím tvoria Stephen J. Smartt, Justyn R. Maund, Margaret A. Hendry, Christopher A. Tout a Gerald F. Gilmore (University of Cambridge, UK), Seppo Mattila (Štokholmské observatórium, Švédsko) a Chris R. Benn (skupina ďalekohľadov Isaaca Newtona, Španielsko).
Pôvodný zdroj: Gemini News Release
