Obrazový kredit: Blíženci
Podobně jako doktor, který se snaží pochopit náhlý zánik staršího pacienta, astronomové získali nejpodrobnější pozorování staré, ale jinak normální masivní hvězdy těsně před a poté, co její život skončil velkolepou explozí supernovy.
Hvězda, která byla vyobrazena hvězdárnou Gemini a Hubbleovým vesmírným dalekohledem (HST) méně než rok před obrovskou explozí, se nachází v nedaleké galaxii M-74 v souhvězdí Ryby. Tato pozorování umožnila týmu evropských astronomů pod vedením Dr. Stephena Smartta z University of Cambridge v Anglii ověřit teoretické modely ukazující, jak se taková hvězdná hvězda může setkat s tak prudkým osudem.
Výsledky byly publikovány v čísle 23. ledna 2004 časopisu Science. Tato práce poskytuje první potvrzení dlouhotrvající teorie, že některé z nejmasivnějších (dosud normálních) starých hvězd ve vesmíru ukončují svůj život násilnými výbuchy supernov.
"Dalo by se tvrdit, že do tohoto nálezu bylo zapojeno určité množství štěstí nebo serendipity," řekl Dr. Smartt. "Už nějakou dobu jsme však hledali tento druh normální progenitorové hvězdy na smrtelném loži." Rád si myslím, že nalezení skvělých dat Gemini a HST pro tuto hvězdu je potvrzením naší predikce, že jednoho dne jsme museli najít jednu z těchto hvězd v obrovských archivech dat, které nyní existují. “ Klikněte zde pro více informací o probíhajícím programu supernovy Dr. Smartta.
Během posledních několika let výzkumný tým společnosti Smartt používal nejmocnější dalekohledy, a to jak ve vesmíru, tak na zemi, k zobrazení stovek galaxií v naději, že jedna z milionů hvězd v těchto galaxiích jednoho dne exploduje jako supernova . V tomto případě proslulý australský amatérský lovec supernov, reverend Robert Evans, provedl počáteční objev exploze (označený jako SN203gd), zatímco skenoval galaxie pomocí 12-palcového (31cm) dvorního dalekohledu ze svého domova v Novém Jižním Walesu v Austrálii. Červen 2003.
Po objevu Evansa tým Dr. Smartta rychle sledoval podrobná pozorování pomocí Hubbleova kosmického dalekohledu. Tato pozorování ověřila přesnou polohu původní nebo „progenitorové“ hvězdy. S využitím těchto pozičních údajů se Smartt a jeho tým procházeli archivy dat a zjistili, že pozorování Observatořem Gemini a HST obsahovala kombinaci dat nezbytných k odhalení povahy progenitora.
Geminiho data byla získána při uvádění Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) na Mauna Kea, Havaj v roce 2001. Tato data byla také použita k vytvoření ohromujícího obrazu galaxie s vysokým rozlišením, který jasně ukazuje červenou progenitorovou hvězdu. Klepnutím sem zobrazíte obrázek Blíženců v plném rozlišení.
Vyzbrojeni dřívějšími pozorováními Gemini a HST Smarttův tým dokázal prokázat, že progenitorova hvězda byla tím, co astronomové klasifikují jako normální červený supergiant. Před výbuchem se zdálo, že tato hvězda měla hmotu asi 10krát větší a průměr asi 500krát větší než naše Slunce. Pokud by naše slunce mělo velikost předka, pohltilo by to celou vnitřní sluneční soustavu kolem planety Mars.
Červené supergiantní hvězdy jsou ve vesmíru běžné a vynikající příklad lze snadno spatřit během ledna z téměř kdekoli na Zemi tím, že se podíváme na Betelgeuse, jasně červenou hvězdu ramene v souhvězdí Orionu (viz tabulka nálezců zde.) Jako SN2003gd, věří se, že Betelgeuse by se mohla setkat se stejným výbušným osudem kdykoli od příštího týdne až po tisíce let.
Poté, co SN2003gd explodoval, tým několik měsíců pozoroval postupné vyblednutí světla pomocí skupiny dalekohledů Isaac Newton na La Palma. Tato pozorování ukázala, že se jednalo o normální supernovu typu II, což znamená, že vypuzovaný materiál z exploze je bohatý na vodík. Počítačové modely vyvinuté astronomy již dlouho předpovídaly, že červené supergianty s rozšířenou, hustou atmosférou vodíku by tyto supernovy typu II produkovaly, ale dosud neměly pozorovací důkazy, které by podporovaly jejich teorie. Fantastické rozlišení a hloubka obrázků Gemini a Hubble však umožnila týmu Smartt odhadnout teplotu, svítivost, poloměr a hmotnost této progenitorové hvězdy a odhalit, že se jednalo o normální velkou starou hvězdu. "Závěrem je, že tato pozorování jsou silným potvrzením, že teorie pro hvězdný vývoj i původ těchto kosmických explozí jsou správné," uvedla spoluautor Seppo Mattila ze stockholmské observatoře.
To je jen potřetí, co astronomové ve skutečnosti viděli předek potvrzené exploze supernovy. Ostatní byli zvláštní supernovy typu II: SN 1987A, který měl modrý supergiantní progenitor, a SN 1993J, které se vynořily z masivního interagujícího binárního hvězdného systému. Klikněte zde pro více informací.
Dr. Smartt uzavírá: „Výbuchy Supernovy produkují a distribuují chemické prvky, které tvoří vše ve viditelném vesmíru? zvláště život. Je důležité, abychom věděli, jaký typ hvězd vytváří tyto stavební kameny, abychom pochopili náš původ. “
Archivovaná data Gemini a HST byla pro úspěch tohoto projektu kritická. "Tento objev je dokonalým příkladem nesmírné hodnoty archivních dat pro nové vědecké projekty," řekl Dr. Colin Aspin, který je vědcem Gemini zodpovědným za vývoj Gemini Science Archive (GSA). Pokračoval: „Tento objev ukazuje velkolepé výsledky, kterých lze dosáhnout pomocí archivních dat, a zdůrazňuje význam rozvoje GSA pro budoucí generace astronomů.“
Gemini Multi-Object Spectrograph používaný k pozorování Gemini je dvojče nástrojů vytvořených jako společné partnerství mezi Gemini, Astrofyzikální observatoř Dominion, Kanada, britské astronomické technologické centrum a Durham University ve Velké Británii. Samostatně poskytlo detektorový subsystém a související software americká národní observatoř pro optické astronomie. GMOS je primárně určen pro spektroskopické studie, kde je vyžadováno několik set simultánních spekter, například při pozorování hvězdokup a galaxií. GMOS má také schopnost zaměřit astronomické obrazy na pole přes 28 milionů pixelů.
Skupina teleskopů Isaac Newton (ING) je zřízením Rady pro výzkum fyziky částic a astronomie (PPARC) Spojeného království, Nizozemské organizace Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) a Instituto de Astrof? Sica de Canarias ( IAC) ve Španělsku. ING provozuje dalekohled William Herschel 4,2 metru, dalekohled Isaac Newton 2,5 metru a dalekohled Jacobus Kapteyn 1,0 metru. Dalekohledy jsou umístěny ve španělské observatoři Roque de Los Muchachos na La Palma, kterou provozuje Instituto de Astroficica de Canarias (IAC).
Základní informace:
Supernovy patří mezi nejenergičtější jevy pozorované v celém vesmíru. Když hvězda více než osmkrát větší než hmotnost našeho Slunce dosáhne konce své rezervy jaderného paliva, jeho jádro již není stabilní před kolapsem pod svou vlastní obrovskou hmotností. Když se jádro hvězdy zhroutí, vnější vrstvy jsou vypuzovány rychle se pohybující rázovou vlnou. Toto obrovské uvolnění energie má za následek supernovu, která je asi miliardkrát jasnější než naše Slunce a je srovnatelná s jasem celé galaxie. Po zničení se jádro hvězdy změní na neutronovou nebo na černou díru.
Tým tvoří Stephen J. Smartt, Justyn R. Maund, Margaret A. Hendry, Christopher A. Tout a Gerald F. Gilmore (University of Cambridge, Velká Británie), Seppo Mattila (Stockholm Observatory, Švédsko) a Chris R Benn (skupina dalekohledů Isaaca Newtona, Španělsko).
Původní zdroj: Gemini News Release
