Gwiazda, która wybucha i... kryje się w pyle

Kosmos co rusz zaskakuje nas nowymi elementami. Tym razem udało się zaobserwować olbrzymią gwiazdę, która wybucha i kryje się we własnym pyle. Cóż to za dziw? O odkryciu polsko-amerykańskiego zespołu naukowców opowiem w dalszej części wpisu.

Zacznę od tego, że zespół ten pracował nad poszukiwaniem aktywnych jąder galaktyk, a szczególnie tych, które mają bardzo masywne czarne dziury. Ich istnienie wykrywamy dzięki ogromnym ilościom energii emitowanej w wyniku spadku do nich otaczającej materii.

Do zaskakującego odkrycia doszło - jak to w historii nieraz już bywało - całkowicie przypadkowo, a mianowicie podczas analizy danych przeglądu galaktyk w podczerwieni, który w latach 2004-2008 przeprowadził Kosmiczny Teleskop Splitzera.

Znaleziono gorący obiekt znajdujący w galaktyce odległej o trzy miliardy lat świetlnych, który zupełnie nie pasował do opisu typowego aktywnego jądra galaktyki. Poza tym rozkład energii obiektu uzyskany przy użyciu jednego z największych teleskopów na Ziemi - 10-metrowego teleskopu Keck na Hawajach - znacznie różnił się od typowego rozkładu energii obserwowanego dla aktywnych galaktyk

Ogromne ilości energii wypływały z obiektu przez sześć miesięcy, a potem zniknął on nagle w marcu 2008 roku. Fakt ten utwierdził astronomów w przekonaniu, że zaobserwowany obiekt jest supernową. Jak mówi kierujący zespołem dr Kozłowski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego:

Astronomowie nie spodziewali się odkrycia gwiazdy supernowej w takich danych. Supernowe emitują duże ilości energii jako światło widzialne, a nie w postaci ciepła. W ciągu zaledwie sześciu miesięcy obiekt ten wyemitował więcej energii niż Słońce w całym swoim życiu.

A skoro to supernowa i tak olbrzymie ilości energii, to klasyfikacja przesuwa się nieco wyżej i możemy powiedzieć, że to hipernowa. Ciekawostka - jej temperatura to zaledwie (jak na takie warunki) 700 stopni Celsjusza, czyli niewiele mniej niż powierzchnia Wenus. Co pochłaniało tak ogromne ilości energii i wypromieniowywało je jako ciepło?

Odpowiedź okazała się prosta - olbrzymie ilości pyłu. Jako że umierająca gwiazda miała masę pięćdziesięciu mas Słońca, mogła bez problemu wyemitować wielkie chmury pyłu. Pył i gaz powstałe z dwóch erupcji obiektu zostały uwięzione w otaczających go, wolno rozszerzających się chmurach.

Tak osobliwy przypadek został odkryty po raz pierwszy, choć prawdopodobnie w młodszym wszechświecie występował znacznie powszechniej i właśnie dzięki swej wyjątkowości jest niezwykle ciekawy. Jak powiedział profesor Christopher Kochanek z Uniwersytetu Stanowego w Ohio:

Wydaje nam się, że zewnętrzna chmura musiała być całkowicie nieprzezroczysta, więc pochłonęła całe światło, któremu udało się przedostać przez wewnętrzną chmurę, a następnie zamieniła je na ciepło. Dlatego właśnie supernowa pojawiła się w przeglądzie Spitzera jako gorąca chmura pyłu.

Dr Kozłowski przewiduje, że więcej takich "kryjących się" supernowych możemy wkrótce odkryć dzięki satelicie Wide-field Infrared Explorer (WISE) umieszczonym na orbicie przez amerykańską agencję kosmiczną NASA w grudniu 2009 roku. Ale być może dane nam będzie zaobserwowanie podobnego widowiska w najbliższych dziesięcioleciach. Jak mówi prof. Kochanek:

Jeśli gwiazda Eta Carinae wybuchłaby teraz, wyglądałaby dokładnie jak nasza supernowa.

W 1840 roku gwiazda wyrzuciła wielkie ilości pyłu - to jeden z sygnałów jej umierania. Astronomowie wiedzą zresztą o tym od lat, a potwierdzają to dwa gwałtowne pojaśnienia gwiazdy zaobserwowane w latach 1998-1999. Z dużym prawdopodobieństwem można założyć, że Eta po swoim zgonie zmieni się w czarną dziurę.