Supernova je vzácná a úžasná událost. Protože k těmto intenzivním explozím dochází pouze tehdy, když masivní hvězda dosáhne konečné fáze své evoluční životnosti - když vyčerpá veškeré své palivo a podstoupí kolaps jádra - nebo když bílý trpaslík v binárním hvězdném systému spotřebuje svého společníka, je schopen svědkem toho, že jeden je docela privilegium.
Ale nedávno byl mezinárodní tým astronomů svědkem něčeho, co může být ještě vzácnější - událost supernovy, která se zdála, že se děje zpomaleně. Zatímco supernova tohoto druhu (typ SN Ibn) je obvykle charakterizována rychlým vzestupem k maximálnímu jasu a rychlým poklesem, tato konkrétní supernova trvalo nebývale dlouhou dobu, než dosáhla maximálního jasu, a poté pomalu vybledla.
Pro jejich studium výzkumný tým - který zahrnoval členy z Velké Británie, Polska, Švédska, Severního Irska, Nizozemska a Německa - studoval událost typu Ibn známou jako OGLE-2014-SN-13. Tyto typy výbuchů jsou považovány za důsledek toho, že masivní hvězdy (které ztratily svou vnější obálku vodíku) podléhající zhroucení jádra, a jejichž ejektura interaguje s oblakem oběžného materiálu bohatého na helium (CSM).
Studii vedl Emir Karamehmetoglu z Centra Oskara Kleina na Stockholmské univerzitě. Jak řekl časopisu Space Magazine e-mailem:
„Supernovy typu Ibn jsou považovány za výbuchy velmi hmotných hvězd, obklopené hustou oblastí z materiálu bohatého na hélium. Z toho vyvozujeme existenci tohoto helia přítomností úzkých emisních linií helia v jejich optických spektrech. Věříme také, že v bezprostředním okolí hvězdy je velmi málo, pokud vůbec nějaký vodík, protože kdyby tam byl, ve spektrech by se ukázal mnohem silnější než helium. Jak si dokážete představit, tento druh konfigurace je velmi vzácný, protože vodík je zdaleka nejhojnějším prvkem ve vesmíru. “
Jak již bylo uvedeno, supernova typu Ibn se vyznačuje náhlým a dramatickým zvýšením jejich jasu, poté rychlým poklesem. Při pozorování OGLE-2014-SN-131, které zjistili 11. listopadu 2014 pomocí optického gravitačního experimentu s objektivem (OGLE) na Astronomické observatoři Varšavské univerzity, však byli svědky něčeho úplně jiného.
"OGLE-2014-SN-131 byl jiný, protože to trvalo téměř 50 dnů, ve srovnání s typičtějším ~ 1 týden, než se rozzářila," řekl Karamehmetoglu. "Pak to také klesalo relativně pomalu." Skutečnost, že trvalo několikrát déle, než je obvyklý vzestup maximální jasnosti, což je na rozdíl od jakéhokoli jiného Ibn, který byl zkoumán dříve, z něj dělá velmi jedinečný objekt. “
Díky datům získaným přechodným detekčním systémem OGLE-IV dokázali umístit OGLE-2014-SN-131 ve vzdálenosti asi 372 ± 9 megaparsek (1183,95 až 1242,66 milionů světelných let) od Země. Poté následovala fotometrická pozorování s použitím dalekohledu OGLE na observatoři Las Campanas v Chile a optického / blízkého infračerveného detektoru Gama-Ray Burst (GROND) na observatoři La Silla.
Tým také získal spektroskopická data pomocí ESO New Technology Telescope (NTT) v La Silla a Very Large Telescope (VLT) na Paranal Observatory (oba se nacházejí v Chile). Kromě neobvykle dlouhé doby náběhu kombinovaná data také naznačovala, že supernova měla neobvykle širokou světelnou křivku. Abychom toto vše vysvětlili, zvažoval tým řadu možností.
Za začátek považovali standardní modely radioaktivního rozpadu, o nichž je známo, že pohánějí světelné křivky většiny ostatních supernov typu I a typu II. Tito však nemohli odpovídat za to, co pozorovali u OGLE-2014-SN-131. Začali proto uvažovat o exotičtějších scénářích, mezi něž patřila energie přiváděná od mladé, rychle se otáčející neutronové hvězdy (známé jako magnetar) poblíž.
Zatímco tento model by vysvětlil chování OGLE-2014-SN-131, byl omezený v tom, že dosud není známo, jaké okolnosti by byly nutné pro vyvolání magnetaru. Jako takový Karamehmetoglu a jeho tým také zvažovali možnost, že výbuchy by mohly být poháněny šoky způsobenými interakcí vyhazovaného materiálu ze supernovy s heliem bohatým CSM.
Díky spektrálním datům získaným NTT a VLT věděli, že takový materiál existuje kolem hvězdy, a model byl tedy schopen reprodukovat pozorované chování. Jak Karamehmetoglu vysvětlil, z tohoto důvodu upřednostňují tento model před ostatními:
„V tomto scénáři je důvod, proč se OGLE-2014-SN-131 liší od jiných typů Ibn SNe, kvůli neobvykle masivní povaze jeho progenitorové hvězdy. Velmi masivní hvězda, mezi 40-60 krát hmotností našeho Slunce, která se nachází v galaxii s nízkou metalicitou, pravděpodobně způsobila vznik tohoto SN vyloučením velkého množství látek bohatých na hélium a nakonec explodovala jako SN. “
Kromě toho, že se jedná o jedinečnou událost, tato studie má také některé drastické důsledky pro astronomii a studium supernov. Díky detekci OGLE-2014-SN-131 mají všechny budoucí modely, které se pokoušejí vysvětlit, jak forma supernovy typu Ibn, nyní přísné omezení. Současně mají astronomové existující model, aby zvážili, zda a kdy budou svědky jiných supernov, kteří vykazují zvláště dlouhé doby nárůstu.
Když se podíváme dopředu, přesně to Karamehmetoglu a jeho kolegové doufají. "V našem dalším úsilí budeme studovat další, méně vzácné typy SN, které mají dlouhou dobu náběhu, a proto jsou pravděpodobně vytvořeny velmi hmotnými hvězdami," řekl. "Budeme využívat výhody srovnávacího rámce, který jsme vyvinuli při studiu OGLE-2014-SN-131."
Vesmír nás opět naučil, že dva z důležitějších aspektů vědeckého výzkumu jsou přizpůsobivost a závazek k neustálému objevování. Když věci neodpovídají existujícím modelům, vyvíjejte nové a testujte je!
