Ένα σουπερνόβα είναι ένα σπάνιο και θαυμάσιο γεγονός. Δεδομένου ότι αυτές οι έντονες εκρήξεις συμβαίνουν μόνο όταν ένα τεράστιο αστέρι φτάσει στο τελικό στάδιο της εξελικτικής ζωής του - όταν έχει εξαντλήσει όλο το καύσιμο του και υποστεί πυρήνα κατάρρευση - ή όταν ένας λευκός νάνος σε ένα σύστημα δυαδικών αστεριών καταναλώνει τον σύντροφό του, είναι σε θέση να μάρτυρας είναι το προνόμιο.
Αλλά πρόσφατα, μια διεθνής ομάδα αστρονόμων γνώρισε κάτι που μπορεί να είναι ακόμη πιο σπάνιο - ένα γεγονός σουπερνόβα που φαίνεται να συμβαίνει σε αργή κίνηση. Ενώ η σουπερνόβα του είδους της (SN Type Ibn) χαρακτηρίζεται τυπικά από μια γρήγορη άνοδο στη μέγιστη φωτεινότητα και μια γρήγορη πτώση, αυτή η συγκεκριμένη σουπερνόβα χρειάστηκε έναν άνευ προηγουμένου πολύ χρόνο για να φτάσει στη μέγιστη φωτεινότητα και στη συνέχεια ξεθωριάστηκε αργά.
Για χάρη της μελέτης τους, η ερευνητική ομάδα - η οποία περιελάμβανε μέλη από το Ηνωμένο Βασίλειο, την Πολωνία, τη Σουηδία, τη Βόρεια Ιρλανδία, τις Κάτω Χώρες και τη Γερμανία - μελέτησε μια εκδήλωση τύπου Ibn γνωστή ως OGLE-2014-SN-13. Αυτοί οι τύποι εκρήξεων πιστεύεται ότι είναι το αποτέλεσμα τεράστιων αστεριών (που έχουν χάσει το εξωτερικό περίβλημα υδρογόνου) που υποβλήθηκαν σε κατάρρευση πυρήνα και των οποίων η εκτόξευση αλληλεπιδρά με ένα σύννεφο πλούσιο σε ήλιο περιστασιακό υλικό (CSM).
Η μελέτη διεξήχθη από τον Emir Karamehmetoglu από το Κέντρο Oskar Klein στο Πανεπιστήμιο της Στοκχόλμης. Όπως είπε στο Space Magazine μέσω email:
«Ο τύπος Ibn supernovae θεωρείται ότι είναι οι εκρήξεις πολύ τεράστιων αστεριών, που περιβάλλεται από μια πυκνή περιοχή με εξαιρετικά πλούσιο σε ήλιο υλικό. Συνάγουμε την ύπαρξη αυτού του Ηλίου μέσω της παρουσίας στενών γραμμών εκπομπής ηλίου στα οπτικά τους φάσματα. Πιστεύουμε επίσης ότι υπάρχει πολύ λίγο, εάν υπάρχει υδρογόνο στο άμεσο περιβάλλον του αστεριού, γιατί αν ήταν εκεί, θα εμφανιζόταν πολύ ισχυρότερο από το ήλιο στα φάσματα. Όπως μπορείτε να φανταστείτε, αυτό το είδος διαμόρφωσης είναι πολύ σπάνιο, καθώς το υδρογόνο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν μακράν. "
Όπως έχει ήδη αναφερθεί, το Type Ibn supernova χαρακτηρίζεται από μια ξαφνική και δραματική αύξηση της φωτεινότητας τους, και μετά από μια ταχεία πτώση. Ωστόσο, όταν παρατηρούσαν το OGLE-2014-SN-131 - το οποίο εντόπισαν στις 11 Νοεμβρίου 2014 χρησιμοποιώντας το πείραμα οπτικού βαρυτικού φακού (OGLE) στο Αστρονομικό Παρατηρητήριο του Πανεπιστημίου της Βαρσοβίας - είδαν κάτι εντελώς διαφορετικό.
«Το OGLE-2014-SN-131 ήταν διαφορετικό επειδή χρειάστηκαν σχεδόν 50 ημέρες, σε σύγκριση με την πιο τυπική ~ 1 εβδομάδα, για να γίνει φωτεινό», δήλωσε ο Karamehmetoglu. «Στη συνέχεια, μειώθηκε επίσης σχετικά αργά. Το γεγονός ότι χρειάστηκε αρκετές φορές περισσότερο από την τυπική αύξηση έως τη μέγιστη φωτεινότητα, κάτι που είναι διαφορετικό από οποιοδήποτε άλλο Ibn που έχει μελετηθεί στο παρελθόν, το καθιστά ένα πολύ μοναδικό αντικείμενο. "
Χάρη στα δεδομένα που ελήφθησαν από το σύστημα προσωρινής ανίχνευσης OGLE-IV, μπόρεσαν να τοποθετήσουν το OGLE-2014-SN-131 σε απόσταση περίπου 372 ± 9 megaparsecs (1183,95 έως 1242,66 εκατομμύρια έτη φωτός) από τη Γη. Στη συνέχεια, ακολούθησε φωτομετρικές παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο OGLE στο Παρατηρητήριο Las Campanas της Χιλής και τον οπτικό ανιχνευτή Gamma-Ray Burst / Near-Infrared Detector (GROND) στο Παρατηρητήριο La Silla.
Η ομάδα έλαβε επίσης φασματοσκοπικά δεδομένα χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο νέας τεχνολογίας (NTT) του ESO στο La Silla και το πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο (VLT) στο Παρατηρητήριο Paranal (και τα δύο βρίσκονται στη Χιλή). Εκτός από το ότι έχει ασυνήθιστα μεγάλο χρόνο ανόδου, τα συνδυασμένα δεδομένα έδειξαν επίσης ότι η σουπερνόβα είχε μια ασυνήθιστα ευρεία καμπύλη φωτός. Για να εξηγήσει όλα αυτά, η ομάδα εξέτασε ορισμένες δυνατότητες.
Για αρχάριους, θεωρούσαν τυπικά ραδιενεργά μοντέλα αποσύνθεσης, τα οποία είναι γνωστό ότι τροφοδοτούν τις φωτεινές καμπύλες των περισσότερων άλλων σουπερνόβα τύπου Ι και τύπου II. Ωστόσο, αυτά δεν μπορούσαν να εξηγήσουν αυτό που είχαν παρατηρήσει με το OGLE-2014-SN-131. Ως εκ τούτου, άρχισαν να εξετάζουν περισσότερα εξωτικά σενάρια, τα οποία περιελάμβαναν ενέργεια που εισήχθη από ένα νεαρό, ταχέως περιστρεφόμενο αστέρι νετρονίων (γνωστός και ως μαγνητάρ) κοντά.
Ενώ αυτό το μοντέλο θα εξηγούσε τη συμπεριφορά του OGLE-2014-SN-131, ήταν περιορισμένο στο ότι δεν είναι ακόμη γνωστό ποιες συνθήκες θα χρειαζόταν για να επικαλεστεί ένα μαγνητάρ. Ως εκ τούτου, ο Karamehmetoglu και η ομάδα του εξέτασαν επίσης την πιθανότητα οι εκρήξεις να τροφοδοτούνται από σοκ που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση υλικού που εκτοξεύεται από το σουπερνόβα με το πλούσιο σε ήλιο CSM.
Χάρη στα φασματικά δεδομένα που ελήφθησαν από τους NTT και VLT, ήξεραν ότι τέτοιο υλικό υπήρχε γύρω από το αστέρι και το μοντέλο κατά συνέπεια ήταν σε θέση να αναπαραγάγει την παρατηρούμενη συμπεριφορά. Όπως εξήγησε ο Karamehmetoglu, για αυτόν τον λόγο ευνοούν αυτό το μοντέλο έναντι των άλλων:
«Σε αυτό το σενάριο, ο λόγος για τον οποίο το OGLE-2014-SN-131 είναι διαφορετικό από το άλλο Type Ibn SNe οφείλεται στην ασυνήθιστα μαζική φύση του προγονικού του αστεριού. Ένα πολύ τεράστιο αστέρι, μεταξύ 40-60 φορές τη μάζα του Ήλιου μας, που βρίσκεται σε έναν γαλαξία χαμηλής μεταλλικότητας, πιθανότατα προκάλεσε αυτό το SN εκδιώκοντας μια μεγάλη ποσότητα ύλης πλούσιας σε ήλιο, και τελικά έκρηξη ως SN. "
Εκτός από το γεγονός ότι είναι ένα μοναδικό γεγονός, αυτή η μελέτη έχει επίσης μερικές δραστικές επιπτώσεις για την αστρονομία και τη μελέτη των σουπερνόβων. Χάρη στην ανίχνευση του OGLE-2014-SN-131, τυχόν μελλοντικά μοντέλα που προσπαθούν να εξηγήσουν πώς η μορφή του τύπου Ibn supernovae έχει τώρα αυστηρό περιορισμό. Ταυτόχρονα, οι αστρονόμοι έχουν τώρα ένα υπάρχον μοντέλο για να εξετάσουν εάν και πότε θα παρακολουθήσουν άλλες σουπερνόβες που παρουσιάζουν ιδιαίτερα μεγάλους χρόνους ανόδου.
Κοιτώντας μπροστά, αυτό ακριβώς ελπίζουν να κάνουν ο Karamehmetoglu και οι συνάδελφοί του. «Στην επόμενη προσπάθειά μας, θα μελετήσουμε άλλους, λιγότερο σπάνιους, τύπους SN που έχουν μεγάλο χρονικό διάστημα αύξησης, και ως εκ τούτου πιθανώς δημιουργούνται από πολύ τεράστια αστέρια», είπε. «Θα εκμεταλλευτούμε το πλαίσιο σύγκρισης που αναπτύξαμε κατά τη μελέτη του OGLE-2014-SN-131.»
Για άλλη μια φορά, το Σύμπαν μάς έχει διδάξει ότι δύο από τις πιο σημαντικές πτυχές της επιστημονικής έρευνας είναι η προσαρμοστικότητα και η δέσμευση για συνεχή ανακάλυψη. Όταν τα πράγματα δεν συμμορφώνονται με τα υπάρχοντα μοντέλα, αναπτύξτε νέα και δοκιμάστε τα!
