Kobalt podczas wybuchu supernowych

Mgławica po wybuchu supernowej SN 1604.
Źródło: NASA/ESA/JHU/R.Sankrit & W.Blair
Grupa astrofizyków odkryła, że w trakcie wybuchu supernowej powstaje radioaktywny  kobalt. Odkrycie to, opisane na łamach Nature, uwiarygadnia dotychczasową teorię wybuchu supernowych. Otrzymany rezultat jest wynikiem analizy danych obserwacyjnych zebranych przez kosmiczne obserwatorium promieniowania gamma -  INTEGRAL (ang. The International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory).

Izotop, który zaobserwowano, kobalt 56 ( 56Co) posiada 77-dniowy czas połowicznego zaniku i nie jest w stanie istnieć w normalnych warunkach. Jednak, podczas olbrzymiej eksplozji termojądrowej powstają bardzo duże ilości tego nietrwałego izotopu.  Obecność właśnie takiego kobaltu  została wykryta w supernowej  SN2014J, która znajduje się 11 milionów lat świetlnych od Ziemi.

Astrofizycy nigdy wcześniej nie uzyskali podobnych  widm. Powodem  tego było najprawdopodobniej  rzadkość występowania wybuchów w tak bliskiej odległości - 11 milionów lat świetlnych to duży dystans w  skali galaktycznej, ale w skali  międzygalaktycznej to już stosunkowo mała odległość.

Supernowa SN2014J została zarejestrowana w dniu 21 stycznia 2014 w galaktyce M82 przez Steve'a Fossey'a wraz z grupą studentów. Fossey poinformował o swoim odkryciu kilka obserwatoriów, w tym INTEGRAL, które natychmiast rozpoczęły monitoring.

Rosyjscy naukowcy, wykorzystując INTEGRAL, obserwowali supernową przez czas łącznie wynoszący około miliona sekund, czyli ponad 11 dni. Wynikiem przeprowadzonych obserwacji są widma oraz informacje na temat zmian jasności źródła w czasie.

Zgodnie z obecnie panującą teorią, podczas eksplozji supernowej typu Ia, jeszcze przez kilkadziesiąt dni po wybuchu można zaobserwować słabą emisję promieniowania gamma z pozostałości gwiazd. Powłoki gwiazd są nieprzezroczyste w tym zakresie widma promieniowania elektromagnetycznego, supernowa będzie emitować promieniowanie gamma tylko wtedy, gdy zewnętrzne powłoki będą już wystarczająco rozrzedzone. W tym czasie, radioaktywny nikiel 56 (o okresie półtrwania wynoszącym 10 dni) syntetyzowany podczas eksplozji przekształca się w kobalt 56. Taki właśnie kobalt został zaobserwowany w widmie SN2014J. Z czasem kobalt ten przekształci się w powszechny izotop żelaza 56.


Oryginalny artykuł:  Cobalt-56 γ-ray emission lines from the type Ia supernova 2014J, E. Churazov i in - Nature  512, 406–408 (28 August 2014),  doi:10.1038/nature13672

Alicja Wierzcholska | Źródło: sciencedaily.com

Liczba odsłon: 1734