supernova SN 1181 | Svět2000

Vesmírný ohňostroj. Vědci zachytili explozi, když výbuch prorazil povrch hvězdy

12. 11. 2025 Iveta Mauci, šéfredaktorka 3 min read 491 Zobrazení exploze, galaxie NGC 3621, SN 2024ggi, supernova SN 1181, Vesmírný ohňostroj, VLT

Astrofyzika ESO Nové Vesmír Vesmírné objevy

*Umělecký obrázek znázorňuje hvězdu, která se mění v supernovu.*

V galaxii NGC 3621, asi 22 milionů světelných let daleko, explodovala supernova SN 2024ggi. K pozorování výbuchu došlo 26 hodin po prvním objevení supernovy. V takto rané fázi odhalilo její skutečný olivový tvar. Jedná se o vůbec první pozorování tohoto tvaru při výbuchu supernovy v této velmi rané fázi.

Vesmír z pohledu ze Země vypadá jako neměnné místo. Ve skutečnosti je jako obrovský ohňostroj. Astronomové dokáží detekovat supernovy až po jejich výbuchu, ale zachytit hvězdu ve chvíli, kdy právě explodovala je opravdu superobjevem.

Takové pozorování se podařilo díky dalekohledu VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře (ESO), který odhalil zánik hvězdy při explozi v okamžiku, kdy výbuch prorazil její povrch.

Astronomové poprvé odhalili tvar výbuchu v jeho nejranější, prchavé fázi. O den později by tato krátká počáteční fáze již nebyla pozorovatelná. Vědcům tak pomáhá zodpovědět celou řadu otázek o tom, jak se z masivních hvězd stávají supernovy.

Během svého života si typická hvězda udržuje svůj sférický tvar díky velmi přesné rovnováze gravitační síly, která ji chce stlačit, a tlaku jejího jaderného motoru, který ji chce roztáhnout. Když jí dojde poslední zdroj paliva, jaderný motor začne chrčet. U hmotných hvězd to znamená začátek supernovy: jádro umírající hvězdy se zhroutí, hmotné obaly kolem něj spadnou na něj a odrazí se. Tento odrazový šok se pak šíří ven a naruší hvězdu.

Když byla v noci 10. dubna 2024 místního času poprvé zaznamenána exploze supernovy SN 2024ggi, Yi Yang, odborný asistent na univerzitě Tsinghua v Pekingu v Číně a hlavní autor nové studie, po dlouhém letu právě přistál v San Franciscu. Věděl, že musí jednat rychle. O dvanáct hodin později zaslal návrh na pozorování organizaci ESO, která jednala velmi rychle a 11. dubna nasměrovala svůj dalekohled VLT v Chile na supernovu, pouhých 26 hodin po jejím prvním zaznamenání.

Popis: Tento snímek ukazuje polohu supernovy SN 2024ggi v galaxii NGC 3621. Byl pořízen 11. dubna 2024, pouhých 26 hodin po první detekci supernovy. Snímek byl pořízen pomocí přístroje FORS2 na dalekohledu ESO/VLT. FORS2 mimo jiné umožňuje získávat spektra v polarizovaném světle. Tato technika, nazývaná spektropolarimetrie, poskytuje klíčové informace o tvaru exploze, i když se ze Země jeví jako jeden bod.

SN 2024ggi se nachází v galaxii NGC 3621 ve směru souhvězdí Hydry, „pouhých“ 22 milionů světelných let daleko, což je z astronomického hlediska blízko. S velkým dalekohledem a správným přístrojem měli vědci vzácnou příležitost odhalit tvar exploze krátce po jejím vzniku. „První pozorování VLT zachytila fázi, během níž hmota zrychlená explozí poblíž středu hvězdy proletěla povrchem hvězdy. Po několik hodin bylo možné pozorovat geometrii hvězdy a její explozi společně, což se také stalo,“ říká Dietrich Baade, astronom ESO v Německu a spoluautor studie zveřejněné dnes v časopise Science Advances.

Přesné mechanismy explozí supernov, tedy hvězd s hmotností více než osmkrát větší než Slunce, jsou stále předmětem diskusí. Předchůdcem této supernovy byla červená superobří hvězda s hmotností 12 až 15krát větší než Slunce a poloměrem 500krát větším, což z SN 2024ggi činí klasický příklad exploze hmotné hvězdy.

Jakmile šoková vlna prorazí povrch, uvolní obrovské množství energie. Supernova se pak dramaticky rozjasní a stane se pozorovatelnou.

Zdroj: https://www.eso.org/public/czechrepublic/news/eso2520/?nolang

Astrofyzici řeší záhadu poslední nevysvětlené supernovy z roku 1181

25. 10. 2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka 4 min read 620 Zobrazení 3D model, astrofyziky, Dana Patchick, hostující hvězda, Institut vědy a techniky Rakousko, mplhovina Pa 30, Pa 30, rok 1181, supernova, supernova SN 1181, Zombie hvězda

Astrofyzika Astronomie Nové Vesmír

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.

Obrázek: Umělecký koncept pozůstatku supernovy zvané Pa 30. Pozůstatek po výbuchu supernovy, který byl svědkem ze Země v roce 1181. Za zaprášenou slupkou vyvrženého materiálu vyčnívají neobvyklá vlákna síry. Pozůstatky původní hvězdy, která explodovala. Nyní nafouknutá horká **hvězda se může ochladit a stát se ve středu zbytku** bílým trpaslíkem. Keck Cosmic Web Imager (KCWI) na observatoři WM Keck na Havaji zmapoval podivná vlákna ve 3D a ukázal, že létají směrem ven rychlostí přibližně 1000 kilometrů za sekundu.

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.“

3D rekonstruovaného zbytku supernovy Pa 30 / (c) Adam Makarenko / Tiskový zdroj EurekAlert.

Zdroje: EurekAlert, The Astrophysical Journal Letters