Astronomi su uz pomoć svemirskog teleskopa James Webb (JWST) detektirali supernovu na dosad nezabilježenoj kozmičkoj udaljenosti, iz razdoblja kada je svemir bio star oko 730 milijuna godina. Eksplozija, označena kao SN u GRB 250314A, smještena je duboko u doba reionizacije, fazu ranog svemira u kojoj su se prve zvijezde i galaksije tek počele učestalije pojavljivati. Rezultat pruža izravan uvid u završne trenutke masivne zvijezde iz vremena u kojem su se kozmološke strukture tek počele oblikovati.
Prvi signal nije došao iz infracrvenih opažanja, nego iz snažnog bljeska visokoenergijskog zračenja. Dugotrajni izboj gama zraka (GRB) zabilježio je 14. ožujka 2025. SVOM-ov svemirski višepojasni astronomski instrument Variable Objects Monitor. Nakon početne detekcije uslijedila su dodatna promatranja, a Vrlo Veliki Teleskop Europskog južnog opservatorija (ESO/VLT) potvrdio je ekstremnu udaljenost izvora.
Ključni pomak došao je tek kasnije, kada je James Webb ciljano usmjeren na isto područje neba. Oko 110 dana nakon izboja gama zraka, Webbova Near-Infrared Camera (NIRCam) zabilježila je signal koji se mogao povezati s pojavom supernove. Istraživači su pritom uspjeli razdvojiti svjetlost eksplozije od vrlo slabe svjetlosti matične galaksije u pozadini, što je omogućilo pouzdaniju interpretaciju događaja.
Presudan dokaz je podudaranje položaja na nebu
Suautor istraživanja, astrofizičar dr. Antonio Martin-Carrillo s Odjela za fiziku University College Dublina, naglašava da je presudno upravo podudaranje položaja na nebu:
“Ključni dokaz koji povezuje smrt masivnih zvijezda s izbojima gama zraka jest pojava supernove na istom mjestu. Gotovo sve supernove koje smo dosad proučavali bile su relativno blizu, uz tek nekolicinu iznimaka. Kada smo potvrdili starost ovog događaja, otvorila se jedinstvena prilika da istražimo kakav je svemir tada bio i kakve su zvijezde u njemu postojale i završavale svoj život.”
Prije JWST-ovih opažanja tim je izradio predviđanja oslanjajući se na poznatu populaciju supernova povezanih s izbojima gama zraka u lokalnom svemiru. Na temelju tih modela predložena su nova opažanja, uz jasno definirana očekivanja o signalu koji bi se trebao pojaviti ako je iza izboja doista stajala supernova.
Prema njegovim riječima, ta su se predviđanja pokazala iznenađujuće točnima: “Na temelju modela supernova povezanih s izbojima gama zraka u lokalnom svemiru predvidjeli smo kakvo bi zračenje trebalo biti i prema tome predložili nova opažanja teleskopom James Webb. Na naše iznenađenje, model se pokazao iznimno preciznim, a opažena supernova vrlo se dobro podudara s eksplozijama masivnih zvijezda kakve redovito viđamo. Uz to, dobili smo i prvi uvid u galaksiju koja je bila domaćin ove umiruće zvijezde.”
Sličnost sa SN 1998bw mijenja očekivanja o ranoj eri
Analiza pokazuje da je ova udaljena supernova po sjaju i spektralnim svojstvima vrlo slična SN 1998bw, prototipnom primjeru supernove povezane s izbojima gama zraka iz lokalnog svemira. Ta podudarnost upućuje na to da se masivna zvijezda čiji je kolaps doveo do GRB 250314A nije bitno razlikovala od progenitora takvih izboja koji se promatraju u blizini. Zaključak je posebno značajan jer su uvjeti u ranom svemiru bili drukčiji, među ostalim i zbog niže metalnosti.
Opažanja pritom ne podržavaju scenarij znatno sjajnije eksplozije. Podaci isključuju mogućnost da je riječ o superluminantnoj supernovi (SLSN), što sužava tumačenja i učvršćuje sliku događaja koji se uklapa u poznatu klasu supernova povezanih s dugotrajnim izbojima gama zraka.
Nalazi dovode u pitanje pretpostavku da bi zvijezde ranog svemira, nastale u uvjetima ekstremno niske metalnosti, morale davati izrazito drukčije eksplozije od onih koje se bilježe danas, primjerice sjajnije ili spektralno pomaknute prema “plavlijem” zračenju. Umjesto toga, promatrana svojstva ukazuju na ujednačenost, unatoč velikoj razlici u fizičkim uvjetima u kojima su te zvijezde nastajale i završavale svoj život.
Ovaj događaj predstavlja važnu referentnu točku za razumijevanje evolucije masivnih zvijezda u ranom svemiru, ali istodobno otvara pitanja o razlozima tako izražene sličnosti s lokalnim primjerima. Istraživački tim planira drugo vremensko opažanje JWST-om u sljedećih jednu do dvije godine. Do tada bi svjetlost supernove trebala oslabjeti za više od dvije magnitude, što bi trebalo omogućiti potpuniju karakterizaciju slabe matične galaksije i potvrdu koliki je bio doprinos supernove u ukupnom signalu.
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.
