Połączona grupa astronomów europejskich z University of Hawaii zaobserwowała po raz pierwszy gwiezdnego kompana w układzie podwójnym z wybuchającą supernową. Supernowe są największym źródłem energii we Wszechświecie i spełniają najważniejszą rolę w ewolucjach galaktyk.

Wybuchy supernowych to jedne z najgwałtowniejszych zdarzeń we Wszechświecie. Przez wiele lat naukowcy myśleli, że występują one w odosobnionych masywnych gwiazdach (supernowe typu II) albo też w układach podwójnych, gdzie ważną rolę odgrywa kompan (supernowe typu II). Jednak dotychczas nie udało się dostrzec takiego kompana. Spekulowano, że kompan może nie przeżywać wybuchu supernowej.

Druga co do jasności supernowa (SN1993J) została odkryta w pięknej spiralnej galaktyce M81 28 marca 1993 roku. Ze zdjęć archiwalnych zrobionych przed wybuchem wynikało, że supernowa powstała z czerwonego nadolbrzyma. To był drugi raz kiedy astronomom udało się zaobserwować “przyszłą” supernową (pierwszy raz udało się tego dokonać w 1987 roku w Wielkim Obłoku Magellana). Supernowa SN 1993J zaczęła intrygować astronomów kiedy okazało się, że materia, która odrzuciła jest bogata w hel, a supernowa zamiast pociemniać, zwiększyła swoją jasność. Astronomowie wydedukowali, że samotny czerwony nadolbrzym nie mógł być przyczyną powstania tak dziwnej supernowej. Zasugerowano, że nadolbrzym mógł posiadać gwiazdę kompana, która wyrzuciła swoje zewnętrzne warstwy tuż przed eksplozją.

10 lat po kataklizmie, astronomowie z University of Hawaii przyjrzeli się bliżej pozostałościom po SN 1993J przy użyciu Hubble Space Telescope’s Advanced Camera for Surveys (ACS) oraz teleskopu Kecka na Mauna Kea w Hawajach. Odkryli oni masywną gwiazdę dokładnie na pozycji, na której powinien znajdować się kompan późniejszej supernowej. Jest to pierwszy kompan supernowej, który został wykryty. Jednocześnie jest to wielki tryumf teoretycznych modeli. Obserwacje dostarczyły także informacji na temat fizyki gwiezdnej, która prowadzi do wybuchów supernowych. Teraz stało się oczywiste, że przez 250 lat przed eksplozją gaz o masie 10 Słońc z nadolbrzyma był gwałtownie darty przez jego kompana. Astronomowie mają nadzieję, że dzięki dalszym obserwacjom kompana w nadchodzących latach uda się wykryć gwiazdę neutronową, która powstała po wybuchu supernowej.

Ze względu na niedostatek obserwacji systemów, w których znajdują się potencjalne supernowe, wynik ten, opublikowany 8 styczna 2004 roku, może stać się, zgodnie z autorem pracy Justynem R. Maundem z University of Cambridge, “przełomem w naszym zrozumieniu jak masywne gwiazdy eksplodują i czemu widzimy tak osobliwe supernowe“.

Stephen Smart, także z University of Cambridge, twierdzi: “Wybuchy supernowych są podstwą do zrozumienia ewolucji galaktyk i kreacji chemicznych elementów we Wszechświecie. Jest niezbędne abyśmy wiedzieli jakie typy gwiazd mogą prowadzić do owych eksplozji“. Przez ostatnie 10 lat astronomowie wierzyli, że nie mogą wyjaśnić zagadki supernowej SN 1993J, ponieważ istnieje tam jakiś dodatkowy obiekt. Teraz udało się to potwierdzić.

Supernowa powstaje, kiedy gwiazda masywniejsza niż 8 mas Słońca wypala swoje rezerwy paliwowe i nie może już dłużej produkować energii, aby zabezpieczyć się przed kolapsem. Rdzeń gwiazdy się zapada, a zewnętrzne warstwy są odrzucane w wyniku powstania niebywale szybkiej fali uderzeniowej. Ta uwolniona wielka energia przejawia się w bardzo dużym pojaśnieniu gwiazdy (teraz już supernowej). Kiedy obserwacje pasują do teoretycznego modelu, astronomowie stwierdzają, że dany obiekt jest supernową. Tak dokonano odkryć supernowych 1987A oraz 1993J.

Odkryto ponad 2000 supernowych poza naszą galaktyką. Jednakże trudno jest zidentyfikować, która supernowa powstała z której gwiazdy. Wspomniana na początku grupa naukowców z University of Hawaii ma zamiar przy użyciu HST przeczesywać galaktyki i czekać cierpliwie na eksplozję supernowej. Supernowe eksplodują w spiralnych galaktykach takich jak M81 statystycznie raz na 100 lat. Grupa chcę w najbliższych 5 latach zwiększyć ilość zaobserwowanych gwiazd, które eksplodowały jako supernowe z 2 znanych do około 20.

Autor

Zbigniew Artemiuk