Dwadzieścia lat temu nieboskłon rozświetlił najjaśniejszy wybuch od niemal czterystu lat. Przez kilka miesięcy, począwszy od 23 lutego 1987, z mocą stu milionów Słońc na południowym niebie jaśniała supernowa SN 1987A. Od tego czasu jest obserwowana przez teleskop Hubble'a i wiele innych, zarówno naziemnych, jak i kosmicznych. Zwłaszcza ostre zdjęcia z Hubble'a pozwoliły na rewizję poglądów na temat przebiegu śmierci masywnych gwiazd.

Obserwacja i wyjaśnienie zjawiska supernowych jest ważne, ponieważ w ich wyniku wyrzucane są w przestrzeń cięższe pierwiastki, zwłaszcza węgiel i żelazo. Stają się one potem budulcem innych gwiazd, planet, czy wreszcie ludzi. Żelazo w ludzkiej krwi pochodzi właśnie z wybuchu pewnej supernowej. SN 1987A uwolniła 20 tysięcy mas Ziemi radioaktywnego żelaza.

Gwiazda, której wybuch obserwowano w 1987 roku, znajdowała się w odległości ponad 50 kiloparseków od Ziemi, zaś sam wybuch nastąpił ponad 160 tysięcy lat przed naszą erą.

Zanim wyciągnięto wnioski z obserwacji SN 1987A, obowiązywał prosty, wyidealizowany model supernowej. Przyjmowano, że wybuchy są sferycznie symetryczne i ignorowano wpływ gazu wyrzucanego przez gwiazdę przed wybuchem. Rzeczywistość okazała się skomplikowana poza ludzkim wyobrażeniem. Kształt pozostałości po gwieździe nie jest kulisty, lecz wydłużony. Szybko poruszający się gaz wyrzucony w wybuchu zderza się z obłokami, które wyparowały z gwiazdy znacznie wcześniej.

Teleskop Hubble'a, który dostarczył najważniejszych materiałów do badań, jeszcze nie istniał, gdy obserwowano wybuch. Jednak od 1990 roku, kiedy to zaczął pracę na orbicie, jest wciąż wykorzystywany do fotografowania okolic SN 1987A.

Spaceflight Now

Naukowcy uważają, że wewnątrz pozostałości po supernowej SN 1987A znajduje się gwiazda neutronowa. Jednak jak do tej pory nie udało się jej wykryć. Zdjęcie zostało wykonane przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a w grudniu 2004 roku.

Zdjęcia z Hubble'a pozwoliły zidentyfikować poszczególne fragmenty pozostałości po gwieździe. Pierścień gazu o średnicy ok. 1 roku świetlnego, który znajdował się na swoim miejscu jeszcze przed katastrofą, od czasu wybuchu świeci, pobudzany promieniami rentgenowskimi. Struktura o kształcie hantli, znajdująca się w centrum, rozrosła się do długości ok. 0,1 roku świetlnego. Składa się ona z dwóch obłoków gazu oddalających się od siebie z prędkością ok. 30 mln km/h. Całość otaczają dwie pętle świecącego gazu, niedostrzegalne z obserwatoriów naziemnych.

Naukowcy spodziewają się, że najjaśniejszy pierścień, obecnie przypominający perłowy naszyjnik, rozświetli się w całości w najbliższych latach. Oświetli wtedy otoczenie gwiazdy, a obserwacje mogą odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób gwiazda emitowała gaz przed śmiercią.

Kolejne interesujące obserwacje będą możliwe, gdy fala uderzeniowa rozpali zewnętrzne pierścienie. Robert Kirshner z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge, który przewodzi międzynarodowemu zespołowi zajmującemu się losami SN 1987A, uważa, że obserwacje te pozwolą odtworzyć ostatnie 20 tysięcy lat historii gwiazdy. Pozostają jednak wątpliwości dotyczące wcześniejszej ewolucji gwiazdy czy powstania potrójnego pierścienia. Kirshner sądzi, że gwiazda mogła być częścią układu podwójnego.

Wciąż poszukuje się świadectwa istnienia w centrum SN 1987A typowej w takich wypadkach czarnej dziury czy gwiazdy neutronowej. Większość specjalistów spodziewa się tam gwiazdy neutronowej. Kirshner komentuje, że może być ona przesłoniona pyłem, lub stała się czarną dziurą.

Zagadkę obiektu centralnego wyjaśnić mogą planowane obserwacje za pomocą Wide Field Camera 3, która zostanie zainstalowana w teleskopie Hubble'a w czasie zaplanowanej naprawy. Inne nowe urządzenie na Hubble'u, Cosmic Origins Spectrograph, pozwoli otrzymać skład chemiczny i rozkład prędkości resztek gwiazdy.

Zespół badający SN 1987A czeka też na planowane na rok 2013 uruchomienie teleskopu kosmicznego Jamesa Webba. Obserwacja gazu wewnątrz pierścienia, który do tego czasu rozjaśni się, pozwoli na kolejne analizy centrum supernowej.