Sciencemag.cz
Doporučujeme
Astronomové dosud předpokládali, že alespoň jeden typ obřích hvězd neskončí jako supernova. Tzv. Wolfovy-Rayetovy hvězdy se měly na konci svého života tiše zhroutit rovnou do černé díry. Nová studie ale ukazuje, že fáze supernovy nejspíš nastává i zde.
Wolf-Rayetovy hvězdy patří mezi nejhmotnější známé hvězdy. Život mají krátký. Místo toho, aby jim jednoduše došlo palivo a pak explodovaly, vytlačují své vnější vrstvy extrémně silným hvězdným větrem. Vzniká tak okolní mlhovina bohatá na ionizované helium, uhlík a dusík, ale téměř bez vodíku. Povrchová teplota zbývající hvězdy může být vyšší než 200 000 K, což z nich činí nejsvítivější známé hvězdy. Protože většina tohoto záření ale probíhá v ultrafialové oblasti, ve viditelném spektru se nám nijak výjimečné nezdají.
Po odhození vnějších vrstev Wolfovy-Rayetovy hvězdy je zbylá hvězda (původní jádro) stále mnohem hmotnější než Slunce. Nakonec dojde palivo i jí, takže by fáze supernovy měla následovat také. Jenže ve spektrech prvků při výbuchu supernovy jsme zatím nikdy neviděli vzor, který by odpovídal Wolfově-Rayetově hvězdě. Z toho vznikla představa, že Wolf-Rayetovy hvězdy se asi přece jen fázi supernovy vyhýbají, odhazují vnější vrstvy a jádro se nakonec zhroutí do černé díry, bez exploze.
Nejnovější studie ale ukazuje, že přinejmenším některé Wolf-Rayetovy hvězdy se supernovami nakonec stanou. Vědci se se zabývali spektrem supernovy SN 2019hgp, která byla objevena pomocí Zwicky Transient Facility (ZTF). Spektrum supernovy mělo jasné emisní světlo naznačující přítomnost uhlíku, kyslíku a neonu, nikoli však vodíku nebo helia. Když se tým výzkumníků podíval na data podrobněji, zjistili, že tyto konkrétní emisní čáry nebyly způsobeny přímo prvky supernovy. Místo toho byly součástí mlhoviny, která se od hvězdy rozpíná rychlostí více než 1 500 km/s.
Jinými slovy, před vznikem supernovy byla původní hvězda obklopena mlhovinou bohatou na uhlík, dusík a neon, zatímco lehčí prvky, hlavně vodík a helium, chyběly. Rozpínání mlhoviny muselo být poháněno silným hvězdným větrem. To velmi dobře odpovídá struktuře Wolfovy-Rayetovy hvězdy. Zdá se tedy, že SN 2019hgp je prvním příkladem Wolf-Rayetovy supernovy. Na základě těchto výzkumů se podobný vzor pak zpětně podařilo objevit i v dalších datech.
Protože tato supernova byla identifikována na základě spekter okolní mlhoviny, není jasné, zda se jednalo o prostou explozi supernovy, nebo zda šlo o složitější hybridní proces, kdy explodovala horní vrstva hvězdy, zatímco jádro se zhroutilo přímo do černé díry. K určení podrobností bude zapotřebí dalších pozorování. Ať tak či tak, k výbuchu supernovy ale došlo.
Gal-Yam, A., et al. “A WC/WO star exploding within an expanding carbon–oxygen–neon nebula.” Nature 601.7892 (2022): 201-204.
Zdroj: UniverseToday. Brian Koberley: A new Kind of Supernova has Been Discovered
