Objavili nový typ hviezdneho výbuchu

BERKELEY. Robotický ďalekohľad objavil mimoriadne žiarivý a dlhotrvajúci hviezdny výbuch. Už dávnejšie ho predpovedali teoretici, ide však o prvý doložený prípad. Postihol veľmi hmotnú hviezdu, podobnú tým najstarším vo vesmíre. V časopise Nature to oznámil 24-členný medzinárodný tím na čele s Avishayom Gal-Yamom z Weizmannovho vedeckého ústavu v Rehovote (Izrael).

Jav označený SN 2007bi zachytil v apríli 2007 na Palomarskom observatóriu v Kalifornii robotický ďalekohľad medzinárodného vedeckého projektu Nearby Supernova Factory čiže SNfactory zameraného na hľadanie hviezdnych výbuchov. Tento projekt skutočne pracuje v štýle "továrenskej veľkovýroby", keďže má na konte objavy už takmer tisícky supernov.

Relatívne blízko

SN 2007bi vybuchla v pomerne blízkej trpasličej galaxii, vzdialenej od nás približne 1,6 miliardy svetelných rokov. Jej rozložené svetlo čiže spektrum obsahovalo nezvyčajné znaky, takže hneď upútalo pozornosť členov projektu. Tí ju počas nasledujúceho poldruha roka pozorovali ďalšími ďalekohľadmi vrátane tých najväčších či najvýkonnejších na svete - ako je americký Keck I na Havaji a európsky VLT v Chile.

Rýchlo sa ukázalo, že hviezda, ktorá vybuchla, mala pôvodne hmotnosť najmenej 200 hmotností Slnka a pred výbuchom obsahovala iba málo prvkov hmotnejších ako vodík a hélium. Podobala sa tak prvej generácii hviezd v našom vesmíre.

Samotné, prevažne kyslíkové, jadro hviezdy muselo mať hmotnosť približne 100 hmotností Slnka. Táto skutočnosť povolala na scénu zaujímavý proces, ktorý už koncom 60. rokov minulého storočia predpovedali teoretickí astrofyzici: tzv. párovú nestabilitu. Energetické fotóny žiarenia gama, vybudené obrovskou teplotou na úrovni miliardy kelvinov, pri ňom nárazmi na atómové jadrá produkujú páry voľných elektrónov a pozitrónov.

Čierna diera? Nie

Jadro SN 2007bi sa pri výbuchu nepremenilo na čiernu dieru, ako to býva pri väčšine veľmi hmotných hviezd. Prudko rozbehnuté termojadrové reakcie ho celkom roztrhali, pričom takéto "franforce" obsahovali aj rekordné množstvo rádioaktívneho niklu (vyše tri hmotnosti Slnka) vďaka ktorému mimoriadne jasne žiarili.

Všetky pozorované vlastnosti jednoznačne zodpovedali párovo nestabilnej supernove. Je to tak prvý doložený prípad. Niekoľko predchádzajúcich neobstálo pri preverovaní. SN 2007bi navyše odvrhla asi 22 hmotností Slnka kremíka a mnoho železa, kyslíka a uhlíka.

Práve takéto javy, výbuchy veľmi hmotných hviezd, vytvorili v skorom vesmíre značný podiel prvkov hmotnejších ako vodík a hélium, a tým zmenili jeho chemickú históriu. Vďaka tomu neskôr mohlo vzniknúť Slnko, Zem a v konečnom dôsledku aj život a my, ľudia.

Zdroje: Nature z 3.12.2009, komuniké Berkeley Lab z 2.12.2009. Pre TASR Zdeněk Urban