Co jakiś czas astronomowie wykrywają eksplozję supernowej, która jest 100 razy jaśniejsza niż powinna. Jak dotąd jednak naukowcy nie byli w stanie wyjaśnić pochodzenia tej zaskakującej jasności. Teraz fizycy opisali, w jaki sposób najjaśniejsze eksplozje gwiazd we wszechświecie mogą być dodatkowo zasilane.
Nie mówimy tutaj jednak o supernowych nieznacznie jaśniejszych od przewidywań, a o takich których jasność jest dziesięć, a czasami nawet sto razy wyższa od przewidywanej. Stukrotny wzrost jasności nie może być przecież dziełem przypadku. Według najnowszego artykułu naukowego, za nietypową jasność odpowiada supernaładowany kokon energii, który sam z siebie może po eksplozji uwalniać olbrzymią ilość promieniowania, które utrzymuje się przez wiele dni.
Jednym z problemów przy ustalaniu wyjaśnienia tych nietypowych supernowych jest sam fakt, że do takich eksplozji dochodzi niezwykle rzadko. Wszystko wskazuje na to, że mamy tu do czynienia z końcem życia gwiazd o masie co najmniej 40 razy większej od masy Słońca. W eksplozji supernowej po takim obiekcie pozostaje jedynie albo gwiazda neutronowa albo czarna dziura. Gdy te niezwykle gęste obiekty się utworzą, materiał znajdujący się w ich bezpośrednim otoczeniu zaczyna wirować, tworząc szybko obracający się dysk.
Ten dysk może napędzać powstawanie niezwykle silnych pól elektrycznych i magnetycznych. Pola magnetyczne kierują gaz wokół centralnej czarnej dziury/gwiazdy neutronowej, a następnie wysyłają go w górę i na zewnątrz w postaci dżetów. Ten scenariusz zapewnia odpowiedni energetyczny impuls do zasilania superjasnej supernowej, ale to, jak ten proces przebiega później, pozostaje tajemnicą.
Niedawno fizycy postanowiło ustalić, co się dzieje z tak umierającą gwiazdą w ciągu kilku następnych dni. W ramach swoich prac, naukowcy wykorzystali symulacje komputerowe i modele matematyczne, starając się ustalić co się dzieje z dżetem, który uderza w szczątki rozrywanej dopiero gwiazdy. Opisali swój model w artykule opublikowanym w bazie preprintów arXiv w lipcu.
Zespół odkrył, że dżet tworzy małą wnękę wewnątrz gwiazdy, a kokon rozszerza się na zewnątrz, rozgrzewając materię na swoich krawędziach. Najwięcej dzieje się dopiero na krawędzi kokonu. Ta krawędź emituje ogromne ilości promieniowania przez kilka kolejnych dni. Ostatecznie jednak strumień wewnątrz kokonu rozrywa go, co prowadzi do ostatecznego zniszczenia samej gwiazdy.
Modele sugerują, że supernowe mogą świecić z maksymalną jasnością przez dni, a nawet tygodnie, zanim eksplozja ostatecznie wytraci energię. Obserwacje potwierdzają te przewidywania.
Ten scenariusz jest tylko hipotezą, ale naukowcy uważają, że przyszłe obserwacje superjasnych supernowych potwierdzą ogólny obraz, zwłaszcza jeśli zaobserwowany zostanie wzrost jasności rentgenowskiej w połączeniu z szybko poruszającą się powłoką materii odrywającą się od gwiazdy.
Źródło: arXiv