Jasna gwiazda supernowa w galaktyce M82
Niespełna pół roku temu obserwatorzy nieba poruszeni zostali informacją o pojawieniu się w gwiazdozbiorze Delfina na tyle jasnej gwiazdy nowej, że w maksimum jasności można ją było dostrzec gołym okiem.
Tym razem duże zainteresowanie wzbudziła informacja o odkryciu jasnej gwiazdy supernowej w dość bliskiej galaktyce M82, odległej o około 12 milionów lat światła. Gwiazdę tę dostrzegł 21 stycznia astronom brytyjski Steve Fossey w czasie ćwiczeń ze studentami w Obserwatorium Astronomicznym University of London. Mówiąc o jasnej gwieździe supernowej, mamy na myśli obiekt, który w maksimum jasności może zostać dostrzeżony za pomocą małego teleskopu amatorskiego, gdyż zdecydowana większość gwiazd supernowych obserwowana może być tylko za pomocą dużych instrumentów.
Co to jest gwiazda supernowa? Jest to obiekt, który w ciągu kilkunastu dni osiąga gigantyczną jasność, dziesiątki tysięcy razy większą niż najjaśniejsze gwiazdy, jasność porównywalną z sumaryczną jasnością wszystkich gwiazd w galaktyce. Dlaczego więc większość supernowych można dostrzec tylko za pomocą wielkich teleskopów? Odpowiedź jest prosta. Dlatego, że odkrywa się je w odległych galaktykach, położonych w odległościach liczących setki milionów, a nawet kilka miliardów lat świetlnych. Natomiast większość obserwowanych gwiazd nowych to obiekty położone znacznie bliżej, w granicach naszej Galaktyki, gdzie pojawia się ich co roku kilka lub kilkanaście. Gwiazdy supernowe pojawiają się średnio raz na kilkadziesiąt do stu lat, w tak gigantycznych skupiskach gwiezdnych jakimi są galaktyki. Ostatnią gołym okiem widzianą supernową była SN 1987A, która zauważona została w Wielkim Obłoku Magellana przed 27 laty, w galaktyce położonej w odległości „zaledwie” 160 tysięcy lat światła. Jest to w skali międzygalaktycznej bardzo blisko. Ostatnia widziana gołym okiem supernowa w naszej Galaktyce pojawiła się ponad czterysta lat temu, więc może wydawać się to dziwne, że od tak dawna nie dostrzeżono w Galaktyce żadnego obiektu tego typu. Okazuje się jednak, że znajdując się wewnątrz wielkiej galaktyki spiralnej, jaką jest nasz układ gwiezdny, wskutek obecności rozległych obłoków pyłowo-gazowych, wiele obiektów, w tym nawet tak jasnych jak gwiazdy supernowe może zostać niezauważonych. Wobec tego mogło się zdarzyć, że niezbyt dawno wybuchła supernowa w jakiejś odleglejszej, przesłoniętej mgławicami części Galaktyki. Obecnie jednak dzięki obserwacjom pozaatmosferycznym, w całym zakresie widma elektromagnetycznego, przegapienie tego rodzaju obiektu nie wchodzi w grę, chociaż nie byłby on widoczny w zakresie optycznym.
Jaki jest mechanizm pojaśnienia supernowej? W tym przypadku występują przynajmniej dwa rodzaje tych obiektów. Pierwszy, to tak zwane supernowe typu II. Jest to końcowy etap życia masywnej gwiazdy, której masa przekracza około osiem mas Słońca. Gdy gwiazda taka wyczerpie już źródła swej energii – są to reakcje termojądrowe przemiany lżejszych pierwiastków w cięższe – to jej jądro zbudowane głównie z atomów żelaza zapada się gwałtownie, tworząc niezwykle gęsty i mały obiekt, gwiazdę neutronową lub czarną dziurę. Jednocześnie zewnętrzne warstwy tej gwiazdy zostają odrzucone z prędkością rzędu 10000 km/s, tworząc rozszerzającą się mgławicę – taką jest na przykład słynna mgławica Krab. Wybuch ten powoduje, między innymi, wzrost jasności odpowiadający 10 miliardom jasności Słońca.
Inaczej powstają supernowe typu Ia. Jest to najprawdopodobniej wybuch białego karła, który osiągnął maksymalną masę dla tego typu gwiazd, tak zwaną granicę Chandrasekhara (około 1.4 masy Słońca). Takie zdarzenie możliwe jest w ciasnych układach podwójnych, gdy na białego karła spływa materia z sąsiedniej zwykłej gwiazdy. Tego typu układami są gwiazdy kataklizmiczne, na przykład gwiazdy nowe. Jednak wybuchy gwiazd nowych są powtarzalne i nie zachodzi przy tym zjawisku żadna istotna zmiana stanu fizycznego składników. Natomiast przy wybuchu supernowej typu Ia, to jest po osiągnięciu granicznej masy przez białego karła, następują gwałtowne reakcje termojądrowe w całej objętości tej gwiazdy, co powoduje jej unicestwienie – rozrzucenie materii w otaczającą przestrzeń i utworzenie rozszerzającej się tysiącami lat mgławicy.
Odkryta w M82 supernowa oznaczona jako SN 2014J, jest właśnie supernową typu Ia, czyli powstała wskutek eksplozji białego karła po osiągnięciu maksymalnej dla niego masy. W pierwszych dniach lutego SN 2014J osiągnęła maksimum jasności (10.5 wielkości gwiazdowej), po czym zaczęła stopniowo słabnąć, jednak jeszcze około dwa lub trzy miesiące powinna być w zasięgu średniej wielkości teleskopów amatorskich.
Galeria zdjęć
