kozmos.hr
Astronomija

Prvi izravni dokazi da supernove stvaraju crne rupe i neutronske zvijezde

Crna rupa. Izvor: nasa.gov
objavljeno

Dva tima astronoma došla su do revolucionarnih otkrića, pružajući izravne dokaze da supernove, u svojim zadnjim trenucima, ostavljaju iza sebe neutronske zvijezde ili crne rupe. Ovi kompaktni kozmički objekti su nevjerojatno gusti – materijal veličine žličice iz neutronske zvijezde težak je kao planina, a iz crnih rupa ne može pobjeći ništa, čak ni svjetlost. Već duže vrijeme postoji teorijska povezanost između supernova i ovakvih ekstremnih objekata, no ovo je prvi put da su zabilježeni konkretni dokazi koji ih izravno povezuju s ovako dramatičnim kozmičkim eksplozijama.

Supernove su poznate po svojoj nevjerojatnoj svjetlosti koja može zasjeniti čitave galaksije, no zanimljivo je da su objekti koje one ostavljaju iza sebe iznimno maleni, mnogo manji od veličine prosječnog grada. Uobičajeno je da se prava priroda ovih malih, no značajnih objekata počinje istraživati tek nakon što se blistav sjaj supernove potpuno ugasi. Znanstvenici su već prije locirali crne rupe i neutronske zvijezde upravo na mjestima gdje su se nekad nalazile supernove, a i sami procesi supernova redovito su predmet promatranja. Međutim, do ovog otkrića, nije postojao izravan i jasan dokaz koji bi izričito povezao supernove s formiranjem ovih neobičnih i fascinantnih kozmičkih tijela, kao što su crne rupe i neutronske zvijezde

U svibnju 2022. godine, južnoafrički amaterski astronom Berto Monard otkrio je supernovu SN 2022jli. Svjetlost ove supernove doputovala je iz spiralne galaksije NGC 157, udaljene nevjerojatnih 75 milijuna svjetlosnih godina. Nakon otkrića, dva istraživačka tima započela su detaljno proučavanje ovog događaja. Ubrzo su izvijestili o neobičnom fenomenu: dok je sjaj supernove polako slabio, u skladu s očekivanjima, primijećen je periodični ciklus svijetljenja i tamnjenja svakih 12 dana, što je bilo posve neobično.

“Iz podataka SN 2022jli vidljiv je ponavljajući uzorak svijetljenja i tamnjenja. Ovo je prvi put da su uočene ponavljane periodične oscilacije tijekom brojnih ciklusa u svjetlosnoj krivulji supernove,” izjavio je Thomas Moore, vodeći autor studije s Queen’s University Belfast.

Ovo redovito ponavljanje u svjetlosti supernove ukazuje na to da je nakon eksplozije supernove ostalo nešto neobično i važno – zapravo, dva različita objekta. Zvijezda koja je eksplodirala imala je svoj ‘pratitelj’, drugu zvijezdu, koja je iznenađujuće preživjela tu veliku eksploziju. Ova preživjela zvijezda-pratitelj nastavila je kružiti oko mjesta gdje je supernova eksplodirala. Tim predvođen Thomasom Mooreom nije bio u stanju točno utvrditi što uzrokuje ovakvo ponašanje, ali je drugi istraživački tim, na čelu s Ping Chenom s Weizmann Instituta za znanost, primijetio nešto zanimljivo. Otkrili su da se vodikov plin i gama zrake u tom području pomiču na vrlo redovit način, što može dati dodatne tragove o tome što se točno događa u ostacima supernove.

Ova nova saznanja omogućila su nam da bolje razumijemo ovaj iznimni događaj u svemiru i da otkrijemo što je ostalo nakon supernove. Zanimljivo je da zvijezda koja je bila u blizini supernove nije uništena u eksploziji. Umjesto toga, ona je počela djelovati s materijalom koji je izbačen u eksploziji supernove, što je uzrokovalo da se zvijezda nekako ‘napuše’ ili poveća. U središtu ovog ‘napuhanog’ područja, orbitira kompaktni objekt koji je nastao nakon supernove. Svaki put kad ovaj objekt prolazi kroz ovu proširenu atmosferu, ‘zahvata’ dio materije. Ovaj proces oslobađa ogromne količine energije. Takvo što mogu izazvati samo dva vrlo posebna i rijetka kozmička fenomena: neutronska zvijezda ili crna rupa koja je nastala iz ostataka supernove.

“Naše istraživanje je kao sastavljanje slagalice prikupljanjem svih dostupnih dokaza,” objasnio je Chen. “Kada se svi dijelovi uklope, dolazimo do istine.”

Mooreov rad objavljen je prije nekoliko mjeseci u časopisu The Astrophysical Journal. Chenov rad objavljen je danas u časopisu Nature i bit će predstavljen na 243. skupu Američkog astronomskog društva u New Orleansu.

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr

Pratite Kozmos na Google Vijestima.

CroCube