Gwiazda umarła i eksplodowała jako supernowa. Astronomowie zaobserwowali to po raz pierwszy w historii

Po raz pierwszy w historii astronomom udało się zaobserwować w czasie rzeczywistym śmierć jednego z czerwonych nadolbrzymów. Następnie gwiazda eksplodowała w formie supernowej.

Badania poświęcone supernowej SN 2020tlf obejmowały aż 130 końcowych dni, które poprzedzały tę kosmiczną eksplozję. Obserwacje przeprowadzono z wykorzystaniem instrumentów wchodzących w skład dwóch obserwatoriów: Pan-STARRS oraz Obserwatorium W. M. Kecka. Pierwsza w historii zaobserwowana eksplozja czerwonego nadolbrzyma wykazała, że dotychczasowa wiedza na temat tego typu obiektów była niekompletna.

Czytaj też: Supernowe zmieniają klimat i mają zaskakujący wpływ na życie na Ziemi

Członkowie zespołu badawczego z Wynnem Jacobson-Galánem na czele stworzyli pracę, która została niedawno opublikowana na łamach The Astrophysical Journal. Naukowiec związany z Uniwersytetem Kalifornijskim w Berkeley przyznaje, że osiągnięcia jego zespołu doprowadziły do przełomu w rozumieniu tego, co robią masywne gwiazdy na chwilę przed śmiercią. Co więcej, bezpośrednie wykrycie aktywności poprzedzających supernową związaną z czerwonym nadolbrzymem nigdy wcześniej nie obejmowało tzw. supernowej typu II.

Astronomowie użyli spektrometru LRIS, aby uchwycić pierwsze widmo supernowej. Zebrane dane wykazały, że wokół gwiazdy w momencie jej wybuchu krążyła materia. Pierwsze obserwacje, które przeprowadzono latem 2020 roku, wykazały obecność tego materiału. Kiedy nastąpiła eksplozja w formie supernowej, członkowie zespołu badawczego użyli instrumentów DEIMOS i NIRES, które wykazały, że gwiazda była 10-krotnie masywniejsza niż Słońce. Obiekt ten znajdował się w galaktyce NGC 5731, około 120 milionów lat świetlnych od Ziemi.

Gwiazda, która eksplodowała jako supernowa, była czerwonym nadolbrzymem

Zanim przeprowadzono kompleksowe obserwacje, nie udało się uwiecznić czerwonego nadolbrzyma, który doświadczyłby tak gwałtownego wzrostu jasności oraz licznych eksplozji. Supernowa emitowała materię okołogwiazdową przez 130 dni przed zapadnięciem się czerwonego nadolbrzyma, dlatego wzrost jasności przed wybuchem musiał być w jakiś sposób związany z wyrzucaną materią, choć nie wiadomo w jaki.

Czytaj też: Gwiazdy żyją, choć powinny być martwe. Astronomowie mają potencjalne wyjaśnienie kosmicznej zagadki

Niewiadomą pozostaje znaczna zmienność gwiazdy poprzedzająca jej zapadnięcie. Silny wzrost jasności, który miał miejsce przez eksplozją sugeruje, że w wewnętrznej strukturze tego obiektu musiały zachodzić jakieś nieznane zjawiska. Koniec końców doprowadziły one do wyrzucenia gazu zanim doszło do zapadnięcia i wybuchu. Autorzy badań zakładają, iż zwiększona utrata masy i wyrzuty materii stanowią następstwo niestabilności głęboko zakorzenionych we wnętrzu gwiazdy, na przykład powiązanych z końcowymi etapami spalania jądrowego.