U Mliječnoj stazi supernova se očekuje otprilike jednom do dvaput u stoljeću, ali posljednja supernova kolapsa jezgre koju su ljudi vidjeli dogodila se prije gotovo tisuću godina. Nova studija tvrdi da će se to idući put teško “provući” neopaženo, jer se u istu priču sada spajaju neutrinski detektori i Opservatorij Vera C. Rubin, koji uskoro počinje desetogodišnji pregled neba LSST.
Supernove kolapsa jezgre nastaju kada masivna zvijezda potroši gorivo i jezgra se uruši pod vlastitom gravitacijom. Takve eksplozije važne su jer su povezane s nastankom neutronskih zvijezda i crnih rupa, a u njima nastaju i teži elementi potrebni za stjenovite planete i biologiju. Povijesni zapisi bilježe i druge supernove u našoj galaksiji, poput Keplerove iz 1604. godine, no posljednja supernova kolapsa jezgre koja je ostavila jasan trag u zapisima je SN 1054, događaj povezan s nastankom Maglice Rak.
Neutrini dolaze prvi i mogu pokrenuti potragu
U supernovi kolapsa jezgre većina energije ne odlazi u svjetlost, nego u neutrine. Studija navodi da neutrini odnose oko 99 posto energije, dok vidljiva svjetlost i kinetička energija eksplozije čine oko 1 posto. Upravo zato neutrini mogu dati prvi signal da se nešto dogodilo, dok optičko “paljenje” kasni jer se udarni val i svjetlost moraju probiti kroz vanjske slojeve zvijezde.
Neutrinski opservatoriji mogu, prema autorima, poslati upozorenje minutama do danima prije nego što supernova postane sjajna u optičkom području. Ideja je jednostavna: detektor registrira neutrine, šalje alarm, a Rubin potom brzo pretražuje veliki dio neba kako bi pronašao elektromagnetski parnjak, odnosno točnu optičku lokaciju događaja.
Rubinove šanse, filtri i problem “gužve” u galaktičkoj ravnini
Autori su Rubinovu sposobnost testirali simulacijom Mliječne staze s različitim kandidatima za supernovu kolapsa jezgre na različitim udaljenostima i s različitim zaklonjenostima prašinom. U modelu je bilo 100.000 simuliranih supernova nasumično raspoređenih, pri čemu su neki događaji bili “odmah vidljivi” noću, a neki su se dogodili danju pa bi se mogli promatrati tek te večeri.
Rezultat, prema studiji, sugerira da opsrevatorij Vera C. Rubin može brzo lokalizirati gotovo sve opažljive neutrinom potaknute alarme, uz procijenjenu vjerojatnost uspjeha od 57 do 97 posto, ovisno o pretpostavkama o raspodjeli masivnih zvijezda u galaksiji. Ako se sljedeća supernova kolapsa jezgre dogodi tijekom Rubinova desetogodišnjeg LSST-a, autori navode da je detekcija praktički zajamčena s ekspozicijom od 30 sekundi, ali uz važnu ogradu: “jamstvo” se odnosi na dva najcrvenija filtra, ne i na plavlje.
Dio problema je vremenska neizvjesnost između same eksplozije i trenutka kada udarni val izbije na površinu zvijezde, što određuje kašnjenje optičkog signala. Autori ističu da to kašnjenje može biti od minuta do sati, pa će nakon okretanja teleskopa prema cilju trebati brzo odlučiti treba li mijenjati filtar prema crvenijem području kako bi se povećala šansa hvatanja tog ranog optičkog trenutka. Kažu i da će optimizacija takvih odluka biti tema budućeg rada.
Studija pritom upozorava na još jedan praktičan problem: pronalazak supernove u “zagušenom” polju, jer galaktička ravnina može imati tisuće zvijezda po CCD detektoru. Zbog toga je važno testirati kako sustav upozorenja radi u takvim uvjetima i razvijati obradne pipelineove, odnosno automatizirane korake obrade podataka prilagođene konkretnim astronomskim situacijama.
Zaključak autora je da će, uz postojeće i buduće neutrinske detektore, Rubin imati realnu šansu brzo locirati sljedeću galaktičku supernovu kolapsa jezgre ako se dogodi tijekom trajanja LSST-a, što bi omogućilo dosad rijetku priliku za praćenje takvog događaja od samog početka.
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.
i enjoy reading your articles, it is simply amazing, you are doing great work, do you post often? i will be checking you out again for your next post. you can check out webdesignagenturnürnberg.de the best webdesign agency in nuremberg Germany
i enjoy reading your articles, it is simply amazing, you are doing great work, do you post often? i will be checking you out again for your next post. you can check out webdesignagenturnürnberg.de the best webdesign agency in nuremberg Germany
this is an interesting article, i enjoy reading it, keep up the good work, do you post often, i want to start following you. my site is https://webdesignfreelancermunchen.de/ it is the top webdesign freelancer platform in Germany.