Zagadka czerwonych nadolbrzymów. JWST sfotografował gwiazdę progenitorową supernowej.
Naukowcy z Northwestern University są pierwszymi, którym udało się zaobserwować gwiazdę progenitorową supernowej w zakresie średniej podczerwieni. Obserwacje, dokonane za pomocą Teleskopu Webba w połączeniu z analizą archiwalnych obrazów z Teleskopu Hubble'a, dają nadzieję na rozwiązanie zagadki masywnych czerwonych nadolbrzymów. Astronomowie od dekad zastanawiają się, dlaczego masywne czerwone nadolbrzymy rzadko eksplodują, podczas gdy modele teoretyczne przewidują, że powinny one stanowić większość supernowych Typu II, powstających poprzez zapadnięcie się jądra masywnej gwiazdy.
Teleskop Webba sfotografował masywnego czerwonego nadolbrzyma zasłoniętego przez gęstą warstwę pyłu. Zatem tego typu gwiazdy eksplodują, ale dotychczas nie mogliśmy tych eksplozji obserwować, gdyż gęsty pył zasłaniał nam widok. Dopiero Teleskop Webba jest w stanie przebić się przez ten pył i wyjaśnić pozorną sprzeczność pomiędzy teorią a obserwacjami.
Naukowcy, korzystając z All-Sky Automated Survey of Supernovae, najpierw odkryli supernową SN2025pht. Zauważyli ją 29 czerwca bieżącego roku. Znajduje się ona w pobliskiej galaktyce NGC 1637, oddalonej od Ziemi o 40 milionów lat świetlnych. Porównując obrazy galaktyki wykonane przez Hubble'a i JWST odnaleźli gwiazdę progenitorową (gwiazdę macierzystą) supernowej. Okazało się, że jest ona niezwykle jasna i świeci na czerwono. Mimo, że jej jasność była 100 000 razy większa od jasności Słońca, większość światła była blokowana przez pył. Tak bardzo blokował on blask gwiazdy, że na zdjęciach w zakresie światła widzialnego wydawała się ona 100-krotnie ciemniejsza, niż była w rzeczywistości. Jako, że pył blokuje głównie krótszy zakres fal, światło niebieskie, gwiazda wydawała się też wyjątkowo czerwona. To najbardziej czerwony i otoczony najgęstszą zasłoną pyłu czerwony nadolbrzym, który zmienił się w supernową, stwierdzają badacze.
Czerwone nadolbrzymy to jedne z największych gwiazd we wszechświecie. Gdy jądro takiej gwiazdy się zapada, pojawia się supernowa Typu II, a wynikiem jest eksplozji jest gwiazda neutronowa lub czarna dziura. SN2025pht wydawała się znacznie bardziej czerwona niż wszystkie inne czerwone nadolbrzymy, o których wiemy, że zamieniły się w supernowe. To zaś oznacza, że wcześniejsze eksplozje mogły być znacznie bardziej jasne, ale nie mieliśmy wówczas takich możliwości obserwacyjnych, jakie daje JWST, nie mogliśmy więc tak dobrze zobaczyć ich przez chmury pyłu.
Obecność tego pyłu tłumaczy, dlaczego astronomowie mieli problemy z zobaczeniem czerwonych nadolbrzymów będących gwiazdami progenitorowymi supernowych. Większość gwiazd, które zamieniają się w supernową, należy do najjaśniejszych obiektów na niebie. Powinniśmy więc je z łatwością zauważyć. Astronomowie przypuszczają jednak, że najbardziej masywne stare gwiazdy mogą znajdować się w środowisku pełnym pyłu. Może być go tak dużo, że mimo olbrzymiej jasności tych gwiazd, niemal nie jesteśmy w stanie ich zobaczyć. Dokonane właśnie odkrycie potwierdza tę hipotezę. Jednocześnie wyjaśnia to, dlaczego tak trudno jest obserwować czerwone nadolbrzymy i ich eksplozje.
Badania wykazały coś jeszcze. Czerwone nadolbrzymy emitują bogaty w tlen pył krzemionkowy. Jednak w przypadku SN2025pht pył był bogaty w węgiel. Zdaniem naukowców wskazuje to, że w ostatnich latach życia gwiazdy potężne prądy konwekcyjne wynoszą z wnętrza na powierzchnię węgiel, co zmienia skład chemiczny pyłu.
Opis badań został opublikowany w The Astrophysical Journal Letters.
Komentarze (0)