Vědci poprvé přímo pozorovali tvar rázové vlny supernovy prorážející povrch umírající hvězdy a odhalili důležité podrobnosti o těchto kosmických explozích. Událost označená jako SN 2024ggi byla objevena v dubnu 2024 a došlo k ní v galaxii vzdálené 23,6 milionů světelných let. Dřívější pozorování zachytila oválný tvar olivy předtím, než se rázová vlna srazila s okolním materiálem – prchavý okamžik, který poskytuje pohled na nejranější fáze smrti hvězdy.
Význam této včasné detekce spočívá v tom, že takové rysy zmizí během několika hodin, což zdůrazňuje důležitost rychlého pozorování a různých technik ve výzkumu supernov.
Fyzika Star Doom
Smrt masivní hvězdy je složitý proces způsobený vyčerpáním fúzního paliva v jejím jádru. Hvězdy udržují stabilitu tím, že spojují lehčí atomy do těžších a přeměňují hmotu na energii. Tento proces však nakonec vyústí ve vytvoření jádra bohatého na železo, kde další syntéza energii spotřebovává, místo aby ji uvolňovala. Jádro se zhroutí a způsobí supernovu.
Imploze generuje rázovou vlnu, která se odráží a exploduje směrem ven a proráží vnější vrstvy hvězdy. Krátké okno mezi proražením rázové vlny a její srážkou s dříve vyvrženým materiálem je kritické. Tato „fáze průlomu rázové vlny“ je středem zájmu nových pozorování.
Spektropolarimetrie odhaluje tvar
Astronomové již zaznamenali průlomy rázových vln, ale nová pozorování SN 2024ggi vynikají díky použití spektropolarimetrie, techniky, která měří polarizaci světla na různých vlnových délkách. Tato metoda umožňuje vědcům určit geometrii exploze s nebývalou přesností.
Pozorování začalo pouhých 26 hodin po objevu a pokračovalo několik dní. Data překvapivě ukázala, že rázová vlna nebyla kulovitá, ale rozšiřovala se do olivového nebo fotbalového tvaru podél preferované osy. Tento podlouhlý tvar byl zachován i v rozpínajícím se vyvržení, což ukazuje na permanentní spodní mechanismus pohánějící explozi.
Důsledky a budoucí výzkum
Jak se rázová vlna šířila do dříve vyvrženého materiálu z hvězdy, preferovaná osa se posunula, což naznačuje, že prostředí ovlivnilo geometrii exploze. Jednou z možností je, že hvězda měla binárního společníka, jehož gravitační vliv formoval její smrt.
Důsledky tohoto objevu jsou významné. Detailním zachycením průlomové fáze rázové vlny mohou vědci upřesnit modely explozí supernov a získat hlubší pochopení vývoje hvězd. Použití spektropolarimetrie otevírá nové možnosti pro studium geometrie těchto událostí a potenciálně odhaluje skryté mechanismy, které řídí jejich asymetrii.
Výbuchy supernov jsou jedny z nejenergetickejších událostí ve vesmíru, které hrají klíčovou roli v distribuci těžkých prvků. Odhalením jejich složitosti mohou vědci vykreslit úplnější obraz kosmického vývoje.
