O supernovă - explozia ce marchează sfârşitul vieţii unei stele masive - reprezintă unul dintre cele mai strălucitoare evenimente cosmice, fiind de obicei de un miliard de ori mai luminoasă decât Soarele. Însă unele dintre ele - o mică parte - sunt chiar şi mai strălucitoare de atât, fiind de 10 până la 100 de ori mai luminoase. Acestea se numesc supernove super-luminoase (SLSN), informează Reuters, potrivit Agerpres.
Motivul pentru care ele sunt atât de strălucitoare a reprezentat până acum un mister în astrofizică. Însă o astfel de supernovă super-luminoasă în care era implicată o stea uriaşă dintr-o galaxie aflată la circa 1 miliard de ani-lumină de Terra îi ajută acum pe oamenii de ştiinţă să descifreze acest mister. Un an-lumină este distanţa pe care lumina o parcurge într-un an calendaristic (9,5 trilioane de kilometri).
Acea supernovă, observată pentru prima dată în decembrie 2024, a fost studiată cu ajutorul Observatorului Las Cumbres, cu sediul general în California, şi al telescopului ATLAS din Chile.
Oamenii de ştiinţă au stabilit că supernova în cauză a devenit ultra-strălucitoare deoarece explozia sa a lăsat în urmă un magnetar, o rămăşiţă stelară extrem de compactă şi cu rotaţie rapidă, ce are un câmp magnetic extrem de puternic. Magnetarul a amplificat luminozitatea prin măturarea particulelor încărcate electric în timp ce se rotea în jurul propriei axe de câteva sute de ori pe secundă, ejectând particulele spre norul de gaz şi de praf aflat în expansiune provenit de la acea stea şi care a fost expulzat în spaţiu.
Un magnetar este un tip de stea neutronică, reprezentând nucleul colapsat al unei stele masive după moartea acesteia.
"Atunci când o stea masivă îşi epuizează combustibilul nuclear, ea nu mai poate să reziste sub forţa copleşitoare a gravităţii", a declarat Joseph Farah, student aflat la studii doctorale în astrofizică la Observatorul Las Cumbres şi la Universitatea California din Santa Barbara, autorul principal al studiului publicat miercuri în revista Nature.
"Nucleul stelei este strivit sub greutatea întregii stele de deasupra sa, fiind strivit atât de tare încât protonii şi electronii fuzionează pentru a forma neutroni", a adăugat Joseph Farah, menţionând cele trei particule subatomice fundamentale din care sunt alcătuiţi atomii. "Dacă masa nucleului este prea mare, acesta va colapsa pur şi simplu formând o gaură neagră. Dar atunci când anumite condiţii sunt îndeplinite, steaua neutronică emergentă va supravieţui colapsului nucleului", a precizat el.
Astfel, magnetarul este ascuns în centrul supernovei, alimentând luminozitatea ei uriaşă din interior.
Prima supernovă super-luminoasă a fost identificată în 2006 de astrofizicianul Andy Howell de la Observatorul Las Cumbres, coautor al noului studiu. Ipoteza conform căreia un magnetar ar putea fi sursa de energie pentru astfel de supernove a fost propusă în 2010. Andy Howell a spus că el crede că noile descoperiri au confirmat această ipoteză.
Cele mai multe supernove strălucesc şi se estompează într-un interval de timp predictibil. Însă unele supernove super-luminoase, precum aceasta, ondulează în luminozitate timp de mai multe luni. Ca şi în cazul acesteia, fluctuaţiile de luminozitate devin tot mai scurte de-a lungul timpului.
Cercetătorii au atribuit acest proces unui fenomen denumit precesie Lense-Thirring, în care structura spaţiu-timp este răsucită de magnetarul care se roteşte. După explozie, forţa gravitaţională a magnetarului a atras o parte din materialul stelar, care a format un disc în jurul său. Din cauza precesiei Lense-Thirring, discul oscilează.
"Acest lucru a făcut ca transferul de energie de la magnetar la supernova aflată în expansiune să varieze", creând ondulaţii în strălucirea supernovei, a explicat Andy Howell.
Cercetătorii nu au stabilit cu exactitate cât de mare era acea stea înainte de moartea ei spectaculoasă.
"Nu cunoaştem multe lucruri despre steaua care a explodat, dar era cel mai probabil o stea foarte masivă", de zeci de ori mai masivă decât Soarele şi de sute de mii de ori mai luminoasă decât acesta, a explicat Joseph Farah.
Luminozitatea unei supernove este greu de înţeles.
"Există o mare întrebare de tipul 'ce-ar fi dacă': ce ar fi mai strălucitor, Soarele care se transformă în supernovă la 150 de milioane de kilometri de Terra", s-a întrebat Joseph Farah, referindu-se la distanţa orbitală dintre planeta noastră şi stea ei gazdă, "sau o bombă cu hidrogen care explodează în ochiul tău?". "Iar răspunsul este supernova - cu nouă ordine de mărime mai strălucitoare", a adăugat el.
"Şi asta doar în cazul unei supernove obişnuite. Căci o supernovă super-luminoasă este de 10 până la 100 de ori mai strălucitoare - sau chiar mai mult - decât cea obişnuită. În termeni absoluţi, supernova noastră a avut o luminozitate mai strălucitoare decât cea a întregii galaxii Calea Lactee la un loc", a adăugat coordonatorul studiului.
Comentează