Chandra pronašla mogući ostatak supernove u srcu Mliječne staze

U blizini središta naše galaksije astronomi su pronašli neobičan trag vrućeg plina koji bi mogao biti ostatak eksplodirane zvijezde. Ako se to potvrdi, bio bi to jedan od najbližih poznatih ostataka supernove supermasivnoj crnoj rupi u središtu Mliječne staze.

Trag eksplozije u najburnijem dijelu galaksije

Središte Mliječne staze nije mirno mjesto. Ondje se nalaze guste nakupine plina, mlade masivne zvijezde, snažna magnetska polja i supermasivna crna rupa oko koje se kreće golem materijal. U takvom okruženju astronomi su sada pronašli nešto što bi moglo biti trag davne zvjezdane eksplozije.

Novo istraživanje, objavljeno u časopisu The Astrophysical Journal, temelji se na podacima NASA-inog rendgenskog opservatorija Chandra i ESA-inog teleskopa XMM-Newton. U tim se podacima vidi nakupina rendgenskog zračenja udaljena oko 26.000 svjetlosnih godina od Zemlje.

Rendgensko zračenje dolazi iz izrazito vrućeg plina. Upravo zato je Chandra važna za ovu priču: takvi teleskopi mogu vidjeti procese koji su nevidljivi običnim optičkim teleskopima.

Astronomi još ne tvrde da je objekt sigurno ostatak supernove. Zasad je riječ o kandidatu. No njegov položaj, oblik i raniji tragovi širenja plina upućuju na mogućnost da je ondje prije najmanje 1.700 godina eksplodirala masivna zvijezda.

Sagittarius C možda skriva ostatke mrtve zvijezde

Mogući ostatak supernove nalazi se u području poznatom kao Sagittarius C, nedaleko od galaktičkog središta. To je ogromna struktura plina oko mlade masivne zvijezde. Zvijezda svojim snažnim zračenjem mijenja okolni vodik, pa cijelo područje postaje sjajan izvor radiozračenja.

Unutar tog plinskog mjehura Chandra i XMM-Newton otkrili su zaseban izvor rendgenskog zračenja. Prema tumačenju istraživača, taj vrući plin mogao bi biti materijal koji je ostao nakon eksplozije supernove.

Ako je ta interpretacija točna, ostaci eksplozije šire se brzinom od približno 3,2 milijuna kilometara na sat. To zvuči puno, ali za ostatke supernova takve su brzine očekivane. Nakon što zvijezda eksplodira, njezin se materijal širi kroz okolni prostor i sudara s plinom koji se ondje već nalazi.

Na istom je mjestu ranije NASA-ina misija SOFIA pronašla strukturu plina koja se širi oko Sagittarius C. To je bio važan trag. Takva struktura može nastati kada snažna eksplozija gurne okolni plin prema van.

Zašto je teško dokazati da je riječ o supernovi

Problem je u tome što je galaktičko središte prepuno različitih izvora zračenja. U istom se području nalaze mlade zvijezde, vrući plin, magnetske niti i oblaci materijala koji se brzo kreću. Sve se to preklapa na nebu, pa astronomi moraju pažljivo odvojiti jedan signal od drugoga.

Kompozitna fotografija područja spaja podatke više teleskopa. Chandra i XMM-Newton pokazuju rendgensko zračenje. MeerKAT u Južnoafričkoj Republici otkriva radiostrukture, uključujući duge niti povezane s magnetskim poljima. Pan-STARRS s Havaja daje optički pogled na isto područje.

U priču se uklapa i svemirski teleskop James Webb. Njegovi infracrveni podaci pokazuju plin u području Sagittarius C, dok se mogući ostatak supernove bolje vidi u rendgenskom zračenju. Dio rendgenskog sjaja u okolici vjerojatno dolazi od plina koji su mlade masivne zvijezde zagrijale na milijune stupnjeva.

Zbog svega toga ovo nije jednostavno otkriće u kojem se jedan objekt jasno vidi odvojen od pozadine. Astronomi gledaju složeno područje u kojem nekoliko različitih procesa može proizvesti sličan signal.

Materijal eksplodirane zvijezde možda se već izmiješao s okolinom

Supernove su važne jer u svemir izbacuju elemente nastale u unutrašnjosti zvijezda. Kisik, silicij, željezo i drugi elementi završavaju u međuzvjezdanom prostoru, a poslije mogu postati dio novih zvijezda, planeta i svega što se na njima razvije.

Zato su istraživači u podacima tražili kemijski potpis eksplozije. Očekivali bi, primjerice, povećane količine nekih elemenata koje supernova izbacuje u okolni prostor. Jasan trag nisu pronašli.

To ne znači da supernove nije bilo. Materijal iz eksplodirane zvijezde mogao se tijekom vremena izmiješati s okolnim plinom, osobito u ovako nemirnom dijelu galaksije. Kada se to dogodi, kemijski potpis postaje teže prepoznati.

Postoji i drugo moguće objašnjenje. Rendgensko zračenje moglo bi dolaziti od skupine masivnih zvijezda u Sagittariusu C. Autori rada smatraju da je to manje vjerojatno jer je promatrani izvor više od deset puta sjajniji u rendgenskom području od poznatih velikih skupova masivnih zvijezda.

Ivan Petričević

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.