Zarejestrowano falę uderzeniową podczas wybuchu ogromnej gwiazdy

http://losyziemi.pl/zarejestrowano-fale-uderzeniowa-podczas-wybuchu-ogromnej-gwiazdy
 

Naukowcy po raz pierwszy zarejestrowali falę uderzeniową, która wytworzyła się po wybuchu ogromnej gwiazdy. Po eksplozji stała się supernową typu II P. Obserwacji dokonano dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Kepler.

Kiedy gwiazda, o masie co najmniej osiem razy większej od Słońca, kończy swoje życie, jej jądro zapada się, wywołując ogromną eksplozję.

KSN 2011d

Przez wiele lat naukowcy nie mogli zbadać wczesnych stadiów supernowych z powodu tego, że dopóki nie stają się bardzo jasne, trudno je zauważyć. Kosmiczny Teleskop Kepler pomógł wypełnić tę lukę w nauce. Na początek zarejestrowano falę uderzeniową supernowej KSN2011d.
Teleskop Kepler został stworzony do poszukiwania planet, krążących wokół innych gwiazd naszej Galaktyki. W tej roli sprawdza się świetnie, ale to urządzenie daje także inne możliwości.
Dzięki niemu odkryto sześć supernowych, z których dwie są typu II P. Stały się na tyle jasne, że przyćmiły swoje galaktyki. Dzięki śledzeniu obrazów z Keplera wstecz, mogliśmy stać się świadkami, jak do tego doszło. Światło, uchwycone przez Teleskop Kepler analizował międzynarodowy zespół naukowców. Dowodził nimi Peter Garnavich, astrofizyk z University of Notre Dame w stanie Indiana na północnym wschodzie USA.

Wielki wybuch

Obserwacje opublikowano w czasopiśmie Astrophysical Journal, a wcześniej na uczelni Cornell University w stanie Nowy Jork. Opisano tam wybuchy dwóch supernowych KSN2011a i KSN2011d. Występowały odpowiednio 700 mln i 1,2 miliarda lat świetlnych od Ziemi, czyli zbyt daleko, by móc zbadać je zanim wybuchły i stały się bardzo jasne. Supernowa KSN 2011a jest blisko 300 razy większa od Słońca, a druga, bardziej odległa – ok. 500 razy większa od naszej dziennej gwiazdy.
– Żeby pokazać je w perspektywie, orbita Ziemi wokół Słońca spokojnie zmieściłaby się w tych olbrzymich gwiazdach – mówi Garnavich.

Fala uderzeniowa

Choć wybuchy obu gwiazd wyemitowały podobną energię uderzenia, falę uderzeniową nazywaną „shock breakout” odnotowano tylko w przypadku większej z gwiazd – supernowy KSN2011d. Według naukowców mniejsza z nich (KSN2011a) mogła być otoczona tak dużą ilością gazu, że w momencie wybuchu, fala uderzeniowa została przez niego zamaskowana.

Wykres pokazujący moment wybuchu supernowej KSN2011d. Pik to moment fali uderzeniowej

Dzięki ścisłej obserwacji gwiazdy KSN2011d, Kosmiczny Teleskop Kepler uchwycił po raz pierwszy moment wybuchu i rozchodzącą się falę uderzeniową w zakresie światła widzialnego. Wybuch, kończący życie gwiazdy, trwał 14 dni. Przez ten czas stawała się ona coraz jaśniejsza, aż w końcu zgasła. Moment przejścia fali uderzeniowej trwał 20 minut. Uchwycenie wydarzenia, które wystąpiło w tak krótkim czasie, to ogromne osiągnięcie astronomów, a także przełom w nauce i w badaniu supernowych.