eso1421sr — Naučno saopštenje

VLT skida veo misterije

Nove opservacije otkrivaju kako se zvezdana prašina stvara u okolini supernove

9. jul 2014.

Grupa astronoma je uspela da pokaže kako se zvezdana prašina stvara u realnom vremenu – nakon eksplozije supernove. Po prvi put su pokazali da ove svemirske fabrike zvezdane prašine stvaraju čestice u dve faze - prva počinje odmah nakon eksplozije, ali se proces nastavlja godinama. Tim je koristio Veoma veliki teleskop Južne evropske opservatorije u severnom Čileu kako bi analizirao svetlost sa supernove SN2010jl, dok joj je polako slabio sjaj. Najnoviji rezultati obavljeni su online u časopisu Nature 9. jula 2014. godine.

Poreklo kosmičke prašine u galaksijama je i dalje misterija [1]. Astronomima je poznato da su supernove primarni izvor zvezdane prašine, pogotovo su bile u ranom univerzumu, ali i dalje ostaje nejasno kako i gde su se sitne čestice prašine kondenzovale i uvećale. Takođe je nejasno kako su izbegle katastrofalnu sudbinu u surovim uslovima galaksija u kojima se stvarau mlade zvezde. Ali sada, uz pomoć ESO-vog VLT-ja, na Paranal opservatoriji u severnom Čileu, uklanjamo veo misterije po prvi put.

Međunarodni tim astronoma je koristio takozvani X-shooter sperktorgraf kako bi posmatrao supernovu SN2010jl, devet puta tokom meseci nakon eksplozije, a deseti put je izvršio posmatranja dve i po godine nakon eksplozije, u vidljivom i infracrvenom delu spektra [2]. Ova neuobičajeno sjajna supernova, nastala kao rezultat  smrti veoma masivne zvezde, eksplodirala je u maloj galaksiji UGC5189A.

“Kombinujući podatke koje smo dobili tokom prvih devet posmatranja, uspeli smo da dobijemo prva direktna merenja kako zvezdana prašina oko supernove apsorbuje različite boje svetlosti”, rekla je glavna autorka rada Krista Gal, sa univerziteta u Orhusu, u Danskoj. “Ovo nam je omogućilo da saznamo više o zvezdanoj prašini nego što je to bilo moguće ranije.”

Tim je otkrio da se stvaranje prašine javlja ubrzo nakon eksplozije i nastavlja se tokom dugog vremenskog perioda. Nova merenja su takođe otkrila koliko su veliki čestice prašine i od čega su. Ova otkrića su korak dalje u poređenju sa nedavno dobijenim rezultatima uz pomoć ALME koja je prva detektovala ostatke nedavne supernove koja se obodom naslanja na sveže formiranu kosmičku prašinu, koja potiče sa poznate supernove 1987A (SN1987A; eso1401).

Naučnici su otkrili da se čestice prašine, koje su u prečnikuveće od hiljaditog dela milimetra, brzo stvaraju u gusto pakovanom okruženju zvezde. Iako malo za ljudska poimanja, ovaj prečnik je veliki za jednu česticu prašine, a iznenađujuće veliki prečnik ih čini otpornim na destruktivne procese. Kako čestice prašine uspevaju da opstanu u surovom i destruktivnom okruženju ostataka supernove, bilo je jedno od glavnim pitanja na koje nije nađen odgovor u naučnom radu sa ALMA-e. Na pitanje je odgovorilo ovo istraživanje – čestice su veće nego što se očekuje.  

“Detekcija velikih čestica prašine, ubrzo nakon eksplozije supernove, znači da mora da postoji efikasan proces koji dovodi do njihovog stvaranja.”, rekao je koautor naučnog rada Jens Hjorth, sa Nils Bor instituta na univerzitetu u Kopenhagenu u Danskoj. On nastavlja “Zaista nismo sigurni kako se ovo dešava.”

Ali astronomi misle da znaju gde se novonastala prašine stvorila: u materijalu koji je zvezda odbacila u okolni prostor, pre nego što je eksplodirala. Dok se udarni talas supernove kreće ka spoljašnjim delovima, on stvara ohlađeni oklop od gasa – okruženje u kojem bi čestice prašine mogle da se se razviju.

Rezultati opservacija ukazuju na to da se tokom druge faze – nakon nekoliko stotina dana  - ubrzani proces stvaranja prašine javlja i uključuje izbačeni materijal sa supernove. Ako bi se stvaranje prašine u slučaju supernove SN2010jl nastavio ovom stopom, za 25 godina, ukupna masa prašine težila bi kao pola Sunca; slično kao masa prašine u slučaju supernove SN1987A.

“Prethodno su astronomi mogli da vide velike količine prašine u ostacima supernove nakon eksplozije. Međutim, nalazili su dokaze samo za nastanak malih količina prašine. Najnovije opservacije su značajne jer objašnjavaju kako ova očigledna kontradikcija može biti rešena,” zaključuje Krista Gal. 

Beleške

[1] Kosmička prašina sastoji se iz silikata i amorfnog ugljenika – minerala koji su takođe zastupljeni na Zemlji. Čađ plamena sveće je veoma sličan kosmičkoj ugljeničnoj prašini, iako je veličina tih čestica deset ili više puta veća od tipične čestice kosmičke prašine.

[2] Svetlost ove supernove prvi put je viđena 2010. godine, kao što se može zaključiti iz njenog naziva SN2010jl. Kasifikovana je kao supernova tipa IIn. Supernove tipa II nastaju kao posledicanasilne eksplozije masivne zvezde, barem osam puta masivnije od Sunca. Podtip supernove IIn – “n” označava usko (od engl. narrow) – pokazuje uske vodonične linije u svom spektru. Ove linije posledica su interakcije materijala izbačenog sa površine supernove i materijala koji se već nalazio u okruženju.

Više informacija

Ovo istraživanje prikazano je u naučno radu pod nazivom “Rapid formation of large dust grains in the luminous supernova SN 2010jl”, K. Gal i saradnici i pojaviće se u časopisu Nature 9. jula 2014. godine.

Tim čine: Christa Gall (Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Denmark; Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark; Observational Cosmology Lab, NASA Goddard Space Flight Center, USA), Jens Hjorth (Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark), Darach Watson (Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark), Eli Dwek (Observational Cosmology Lab, NASA Goddard Space Flight Center, USA), Justyn R. Maund (Astrophysics Research Centre School of Mathematics and Physics Queen’s University Belfast, UK; Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark; Department of Physics and Astronomy, University of Sheffield, UK), Ori Fox (Department of Astronomy, University of California, Berkeley, USA), Giorgos Leloudas (The Oskar Klein Centre, Department of Physics, Stockholm University, Sweden; Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark), Daniele Malesani (Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark) i Avril C. Day-Jones (Departamento de Astronomia, Universidad de Chile, Chile).

ESO je najistaknutija međunarodna astronomska organizacija u Evropi i najproduktivnija zemaljska opservatorija na svetu. Podržava je 15 zemalja članica: Austrija, Belgija, Brazil, Češka, Danska, Francuska, Finska, Nemačka, Italija, Holandija, Portugal, Španija, Švedska, Švajcarska i Velika Britanija. ESO sprovodi vrlo ambiciozan program fokusiran na dizajn, izgradnju i upravljanje najmoćnijim astronomskim opservatorijama na Zemlji, koje će omogućiti značajna naučna otkrića. Takođe, ESO ima vodeću ulogu u promovisanju i organizovanju saradnje u oblasti astronomskih istraživanja. ESO vodi tri jedinstvene posmatračke lokacije u Čileu: La Sija, Paranal i Šahnantor. Na Paranalu, ESO upravlja Veoma velikim teleskopom, najnaprednijim teleskopom na svetu u oblasti vidljive svetlosti, a rukovodi i teleskopima za pregled neba. VISTA radi u oblasti infracrvene svetlosti i najveći je teleskop za pregled neba na svetu, dok je VST najveći teleskop dizajniran da sprovodi pretraživanja neba isključivo u oblasti vidljive svetlosti. ESO je evropski partner na revolucionarnom projektu ALMA, najvećoj astronomskoj opservatoriji današnjice. ESO trenutno radi na projektovanju i izgradnji Evropskog izuzetno velikog teleskopa, koji će postati “najveće svetsko oko upereno ka nebu”.

Linkovi

Kontakt

Ivana Horvat
Astronomsko društvo Novi Sad
Petrovaradin, Srbija
Mob.: +381 64 287 27 36
Email: super.nova.horvat@gmail.com

Christa Gall
Aarhus University
Denmark
Mob.: +45 53 66 20 18
Email: cgall@phys.au.dk

Jens Hjorth
Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen
Copenhagen, Denmark
Email: jens@dark-cosmology.dk

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Ovo je prevod ESO saopštenja za javnost eso1421.

O saopštenju

Saopštenje br.:eso1421sr
Naziv:Supernova
Tip:Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Supernova
Facility:Very Large Telescope
Instruments:X-shooter
Science data:2014Natur.511..326G

Galerija

Ilustracija formiranja kosmičke prašine oko eksplozije supernove
Ilustracija formiranja kosmičke prašine oko eksplozije supernove
Patuljasta galaksija UGC 5189A, položaj supernove SN2010jl
Patuljasta galaksija UGC 5189A, položaj supernove SN2010jl
Patuljasta galaksija UGC 5189A, položaj supernove SN2010jl (označena)
Patuljasta galaksija UGC 5189A, položaj supernove SN2010jl (označena)

Takođe pogledajte