Astrofyzici řeší záhadu poslední nevysvětlené supernovy z roku 1181
Supernova a zombie hvězda ve tvaru pampelišky zářila na obloze šest měsíců v roce 1181 než zmizela.
Tato událost, zaznamenaná čínskými a japonskými pozorovateli téměř před tisíciletím jako „hostující hvězda”, po staletí mátla astronomy. Je to jedna z mála supernov, které byly zdokumentované před vynálezem dalekohledů. Navíc zůstala nejdéle „sirotkem“, což znamená, že k ní nemohl být přiřazen žádný z dnes viditelných nebeských objektů. Nachází se v blízkosti souhvězdí Cassiopeia.
Nyní je známá jako supernova SN 1181. Její zbytek byl v roce 2021 vysledovaný až k mlhovině Pa 30, kterou v roce 2013 našla amatérská astronomka Dana Patchick při zkoumání archivu snímků z dalekohledu WISE v rámci projektu občanského vědce.
Důkaz neobvyklé asymetrie
Kromě vláken ve tvaru pampelišky a jejich balistické expanze je celkový tvar supernovy velmi neobvyklý. Tým by mohl prokázat, že ejekta, materiál ve vláknech vymrštěný pryč z místa výbuchu , je neobvykle asymetrický. To naznačuje, že asymetrie pramení ze samotné počáteční exploze.
Také se zdá, že vlákna mají ostrou vnitřní hranu, která ukazuje vnitřní „mezeru“ obklopující zombie hvězdu. „První podrobná 3D charakterizace rychlosti a prostorové struktury zbytku supernovy hodně napoví o jedinečné kosmické události, kterou naši předkové pozorovali před staletími.
Zombie hvězda
Tato mlhovina ale není typickým pozůstatkem supernovy. Ve skutečnosti byli astronomové zaujati tím, že v jejím středu našli přeživší „zombie hvězdu“, zbytek ve zbytku.
Předpokládá se, že k supernově 1181 došlo, když byla spuštěna termonukleární exploze na husté mrtvé hvězdě zvané bílý trpaslík.
Typicky by byl bílý trpaslík při tomto typu exploze zcela zničený, ale v tomto případě některá hvězda přežila a zanechala za sebou jakousi „zombie hvězdu“. Tento typ částečné exploze se nazývá supernova typu Iax. Ještě zajímavější je, že z této zombie hvězdy vycházela podivná vlákna připomínající okvětní lístky květu pampelišky.
Asistentka ISTA Ilaria Caiazzo a hlavní autor studie Tim Cunningham, člen centra NASA pro astrofyziku, Harvard & Smithsonian, nyní získají bezprecedentní detailní pohled na tato podivná vlákna.
3D model balisticky se rozpínající exploze
Tým kolem Cunninghama a Caiazza mohl tento podivný zbytek supernovy podrobně studovat díky Keck Cosmic Web Imager (KCWI) společnosti Caltech. KCWI je spektrograf umístěný 4000 metrů na observatoři WM Keck na Havaji, poblíž vrcholu sopky Mauna Kea, nejvyššího vrcholu Havaje.
Jak jeho název napovídá, KCWI byl navržený tak, aby detekoval některé z nejslabších a nejtemnějších zdrojů světla ve vesmíru, nazývaných „kosmická síť“. KCWI je navíc tak citlivý a chytře navržený, že dokáže zachytit spektrální informace pro každý pixel v obrázku.
3D film supernovy
Dokáže také měřit pohyb hmoty při hvězdné explozi, čímž vzniká něco jako 3D film supernovy. KCWI tak činí zkoumáním toho, jak se světlo posouvá při přibližování se k nám, nebo od nás. Což je fyzikální proces podobný známému Dopplerovu posunu, který známe z houkání sirén, které mění svou melodii, když kolem projíždí sanitka.
Místo toho, aby viděli pouze typicky statický obraz ohňostroje, který je společný pro pozorování supernov, mohli vědci vytvořit podrobnou 3D mapu mlhoviny a jejích podivných vláken.
Kromě toho mohli ukázat, že materiál ve vláknech se balisticky pohyboval rychlostí přibližně 1000 kilometrů za sekundu. “To znamená, že vymrštěný materiál nebyl od výbuchu zpomalený ani zrychlený,” říká Cunningham. “Takže z naměřených rychlostí nám pohled zpět v čase umožnil určit explozi téměř přesně na rok 1181.”