Co spowodowało wybuch supernowej SN 2014J?

M82
Zdjęcie M82 wykonane teleskopem Chandra. Kolorami czerwonym, zielonym i niebieskim oznaczona promieniowanie rentgenowskie o kolejno małych, pośrednich i dużych energiach. W białych ramkach widoczne są zbliżenia na obszar przed i po wybuchu supernowej SN 2014J.
Źródło: Chandra
W dniu 21. stycznia 2014 roku, grupa studentów podczas praktycznych zajęć z astronomii zauważyła w galaktyce M82 wybuchającą supernową. To najbliższy nam wybuch supernowej w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat i dlatego od chwili jego odkrycia teleskopy na całym świecie skierowano w stronę eksplodującej gwiazdy, aby zebrać możliwie jak najwięcej informacji na temat tego zjawiska. Swoje obserwacje wykonało również Rentgenowskie Obserwatorium Chandra. Wyniki zebrane przez kosmiczny teleskop dostarczyły ciekawych informacji na temat rodzaju obiektu i środowiska wokół niego, który stał się supernową.

Supernową zaobserwowaną  21. stycznia skatalogowano jako supernową typu Ia pod nazwą SN 2014J. Ta klasa obiektów uważana jest za świecę standardową, dzięki której można mierzyć odległość we Wszechświecie. To właśnie supernowe typu Ia odegrały znaczącą rolę w odkryciu przyspieszającej ekspansji Wszechświata, za którą najprawdopodobniej odpowiedzialna jest tajemnicza ciemna energia. Za obiekt, który wybucha jako supernowa typu Ia uważa się białego karła. Przypuszcza się, że do jego eksplozji dochodzi, gdy biały karzeł ściągnie na siebie za dużo materii z gwiazdy-towarzysza, podobnej do Słońca, lub w wyniku zlewania się dwóch białych karłów.

Obserwacje pochodzące z teleskopu Chandra dotyczą obszaru przed wybuchem oraz kilka dni po eksplozji supernowej (patrz rys.). Brak promieniowania rentgenowskiego z tego obszaru jest ważną wskazówką na temat dokładnej przyczyny wybuchu gwiazdy.

Na mapach rentgenowskich widać, że obszar ten jest stosunkowo ubogi w materię. Gdyby zatem biały karzeł wybuchł w wyniku akrecji materii z gwiazdy-towarzysza, to zwykle część tej materii stworzyłaby obłok wokół białego karła. Fala uderzeniowa pochodząca od wybuchu supernowej spowodowałaby podgrzanie tej materii i wówczas stałaby się silnym źródłem promieniowania rentgenowskiego. Teleskop Chandra nie zarejestrował podwyższonej emisji z tego obszaru, dlatego naukowcy sądzą, że obszar wokół SN 2014J jest pusty.

Potencjalny kandydat odpowiedzialny za powstanie SN 2014J musi wyjaśnić, dlaczego środowisko wokół gwiazdy przed wybuchem jest ubogie w materię. Jedną z możliwości jest zlanie się dwóch białych karłów, w trakcie którego mogło dojść tylko do niewielkiego zanieczyszczenia obszaru wokół gwiazd. Druga hipoteza zakłada, że główna eksplozja poprzedzona była kilkoma mniejszymi wybuchami, które oczyściły obszar wokół przyszłej supernowej. Kolejne, późniejsze obserwacje tego obszaru powinny pomóc naukowcom w rozstrzygnięciu, który z tych scenariuszy jest prawdziwy.
Wyniki opublikowano na łamach czasopisma The Astrophysical Journal.

Publikacja: "No X-rays from the very nearby type Ia SN 2014J: constraints on its environment " R. Margutti et al. 2014 ApJ 790 52 doi:10.1088/0004-637X/79 0/1/52

Hubert Siejkowski | Źródło: Chandra

Liczba odsłon: 1497