V roce 1979 objevil amatérský astronom Gus Johnson supernovu vzdálenou asi 50 miliónů světelných let od Země, když se zhroutila hvězda asi 20krát hmotnější než naše Slunce. Od té doby astronomové sledují SN 1979C nacházející se v M 100 v klastru Panna. Díky pozorování z dalekohledu Chandra vedly rentgenové emise z objektu astronomy k přesvědčení, že zbytek supernovy se stal černou dírou. Pokud ano, byla by to nejmladší černá díra známá v našem nedalekém kosmickém sousedství a poskytla by astronomům nebývalou příležitost sledovat, jak se tento typ objektu vyvíjí z dětství.
"Pokud je naše interpretace správná, jedná se o nejbližší příklad, kde bylo pozorováno narození černé díry," řekl astronom Daniel Patnaude během tiskového briefingu NASA v pondělí. Patnaude pochází z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku a je hlavním autorem nové práce.
SN 1970C patří k typu výbuchů supernov zvaných lineární typ supernovy typu II nebo supernovy zhroucení jádra, které tvoří asi 6% známých hvězdných explozí. Zatímco mnoho nových černých děr ve vzdáleném vesmíru bylo dříve detekováno ve formě výbuchů gama paprsků (GRB), SN 1979C je odlišný, protože je mnohem blíže a supernovy kolaps jádra pravděpodobně nebudou spojeny s GRB. Teorie říkají, že většina černých děr by se měla tvořit, když se jádro hvězdy zhroutí a výboj gama paprsku není produkován, ale to může být poprvé, kdy byl tento způsob výroby černé díry pozorován.
Diskutovalo se o tom, jaká velikost hvězdy vytvoří černou díru, jaká velikost vytvoří neutronovou hvězdu. Velikost sluneční hmoty je přímo na hranici mezi nimi, takže si astronomové nejsou zcela jisti, zda se jedná o černou díru nebo neutronovou hvězdu. Ale protože rentgenové emise z tohoto objektu byly za posledních 31 let stabilní, astronomové se domnívají, že se jedná o černou díru, protože jako neutronová hvězda ochlazuje, rentgenové emise mizí.
Tato animace ukazuje, jak se v SN 1979C mohla vytvořit černá díra. Kolaps masivní hvězdy je zobrazen poté, co vyčerpala své palivo. Poté je zobrazen záblesk světla z nárazu prorazícího povrch hvězdy, následovaný silným výbuchem supernovy. Pohled se pak přiblíží do středu výbuchu: Kredity: NASA / CXC / A.Hobart
Jak však upozornil, spoluautor Avi Loeb, vidět velké změny trvá opravdu déle než 31 let, ale skutečnost, že osvětlení je stabilní, svědčí o černé díře.
Ačkoli důkazy ukazují na nově vytvořenou černou díru, existuje několik dalších možností, jak by to mohlo být. Někteří navrhli, že objekt může být magnetar nebo výbuchová vlna, ale důkaz ukazuje, že tyto dvě možnosti nejsou příliš pravděpodobné.
Další zajímavou možností je, že za rentgenovou emisi by mohla být zodpovědná mladá, rychle se točící neutronová hvězda se silným větrem částic s vysokou energií. Tím by se objekt v SN 1979C stal nejmladším a nejjasnějším příkladem takové „pulsarové větrné mlhoviny“ a nejmladší známé neutronové hvězdy. Krabí pulsar, nejznámější příklad jasného pulsarského větrného mlhoviny, je starý asi 950 let.
"Jsem nadšený tímto objevem bez ohledu na to, jestli se ukáže, že se jedná o černou díru nebo větrnou mlhovinu v pulsaru," řekl astrofyzik Alex Fillipenko, který se zúčastnil briefingu. "Pulzární větrná mlhovina by byla zajímavá, protože by to byl nejmladší známý v této kategorii."
"Co je opravdu vzrušující, je to, že poprvé známe přesné datum narození tohoto objektu," řekl Kim Weaver, astrofytik z Goddard Space Flight Center, "víme, že je velmi mladý a chceme sledovat, jak se systém vyvíjí a mění se, jak roste v dítě a stává se teenagerem. Ještě důležitější je, že budeme schopni porozumět fyzice. Toto je příběh vědy v akci. “
Věk možné černé díry je samozřejmě založen na našem výhodném místě. Jelikož je galaxie vzdálená 50 miliónů světelných let, došlo k supernově před 50 milióny let. Ale pro nás k explozi došlo právě před 31 lety.
Přečtěte si příspěvek týmu: Důkazy o zbytku černé díry v Supernově typu IIL 1979C
Autoři: D.J. Patnaude, A. Loeb, C. Jones.
Zdroj: Televizní briefing NASA, NASA
