Astronomi su otkrili neobičnu eksploziju masivne zvijezde koja se odvijala dok je bila u bliskom odnosu s crnom rupom. Ovo rijetko zabilježeno događanje otvara mogućnost nove vrste supernova i daje uvid u to što se događa kad zvijezda i crna rupa dijele isti gravitacijski prostor.
Istraživanje je provela međunarodna skupina znanstvenika iz Centra za astrofiziku Sveučilišta Harvard i Smithsonian instituta te Massachusetts Institute of Technology (MIT), u sklopu programa Young Supernova Experiment.
Eksplozija koja je prkosila pravilima
Objekt nazvan supernova 2023zkd prvi je uočio sustav Zwicky Transient Facility u srpnju 2023. Algoritam umjetne inteligencije, posebno osmišljen za prepoznavanje neobičnih svemirskih eksplozija, izdao je rano upozorenje, što je omogućilo astronomima da prate događaj od samog početka teleskopima na zemlji i u svemiru.
U prvim tjednima sve je izgledalo kao kod tipične supernove: snažan bljesak i zatim postupno slabljenje svjetlosti. No nakon nekoliko mjeseci sjaj je iznenada ponovno porastao. Analiza arhivskih snimki otkrila je još jednu neobičnost, sustav je neuobičajeno svijetlio četiri godine prije eksplozije, što se rijetko viđa kod supernova.
Spektralni podaci pokazali su da je izgled svjetlosnog odjeka oblikovao materijal koji je zvijezda izbacivala godinama prije smrti. Prvi porast sjaja dogodio se kad je udarni val iz eksplozije naišao na rijedak plin u okolini. Drugi, odgođeni porast nastao je tijekom duljeg sudara izbačenih slojeva sa gustom, disku sličnom strukturom koja je okruživala zvijezdu. Takav raspored materijala snažno upućuje na prisutnost bliskog, kompaktnog pratitelja, crne rupe.
Dva moguća završetka iste priče
Znanstvenici razmatraju dva glavna scenarija. U prvom, zvijezda i crna rupa kružile su u vrlo tijesnoj orbiti, pri čemu su plimne sile deformirale zvijezdu i ubrzale gubitak mase sve do kolapsa jezgre i eksplozije. U drugom, crna rupa potpuno je rastrgala zvijezdu prije nego što bi sama eksplodirala; dio materijala pao bi izravno u crnu rupu, a ostatak bi pri sudaru s okolnim plinom proizveo svjetlost sličnu supernovi. U oba slučaja, nakon događaja ostaje samo jedna, masivnija crna rupa.
SN 2023zkd jedan je od rijetkih potvrđenih primjera koji povezuju završne faze života masivnih zvijezda s izravnim utjecajem crnih rupa. Opservatorij Vera C. Rubin, koji je nedavno objavio prve slike i uskoro će snimati cijelo nebo svaka nekoliko noći, zajedno s naprednim sustavima umjetne inteligencije, omogućit će astronomima otkrivanje još većeg broja rijetkih i složenih eksplozija te praćenje kako masivne zvijezde žive i umiru u binarnim sustavima. Program Young Supernova Experiment tome će pridonijeti brzim identifikacijama pomoću teleskopa Pan-STARRS1 i Pan-STARRS2.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
