tisková zpráva Evropské jižní observatoře č. 1/2014
Pozorování provedená pomocí teleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) vůbec poprvé v historii zachytila čerstvě zformované prachové částice v pozůstatcích po explozi nedávné supernovy. Pokud se dostatečné množství tohoto prachu postupně přesune do mezihvězdného prostoru, mohlo by to vysvětlit, jak mnohé galaxie získaly svůj prachem zastřený vzhled.
Galaxie mohou být opravdu zaprášenými místy [1] a předpokládá se, že primárním zdrojem tohoto prachu, především v mladém vesmíru, byly supernovy. Ale přímé důkazy schopnosti supernov vytvářet velké množství prachu byly až donedávna velmi skromné a nedostačovaly k vysvětlení hojnosti prachu v mladých vzdálených galaxiích. Nedávná pozorování provedená pomocí radioteleskopu ALMA však situaci změnila.
„Objevili jsme nápadně velké množství prachu koncentrovaného v centrální části výtrysku z relativně mladé blízké supernovy,“ říká Remy Indebetouw, astronom pracující na National Radio Astronomy Observatory (NRAO) a University of Virginia (Charlottesville, USA). „Je to poprvé, kdy jsme byli schopni skutečně zobrazit místo, kde prach vzniká, což je velmi významné pro pochopení vývoje galaxií.“
Mezinárodní tým astronomů použil radioteleskop ALMA ke sledování zářících pozůstatků supernovy SN 1987A [2], která explodovala ve Velkém Magellanově oblaku, tj. trpasličí galaxii, která obíhá kolem naší Galaxie ve vzdálenosti asi 160 tisíc světelných let. Supernova SN 1987A je nejbližší explozí supernovy sledovanou od roku 1604, kdy Johannes Kepler a jeho současníci mohli pozorovat dosud poslední supernovu zaznamenanou v naší Galaxii.
Astronomové předpověděli, že při chladnutí plynu po explozi by vzájemným navázáním atomů kyslíku, uhlíku a křemíku v centrálních oblastech pozůstatků po supernově mělo vznikat velké množství prachu. Pozorování supernovy SN 1987A dalekohledy pro infračervenou oblast spektra provedená prvních 500 dní po výbuchu však odhalila jen malé množství prachu.
S bezprecedentním rozlišením a citlivostí teleskopu ALMA byl výzkumný tým schopen zobrazit oblak s mnohem větším obsahem prachu, který jasně vyzařuje na milimetrových a sub-milimetrových vlnových délkách. Astronomové odhadují, že v pozůstatku se nachází až 0,25 hmotnosti Slunce v podobě nově utvořených prachových částic. Rovněž se jim podařilo objevit, že v pozůstatcích vzniklo velké množství oxidu uhličitého a oxidu křemičitého.
„Supernova SN 1987 A je mimořádné místo, protože zde nedošlo k promíchání s okolním prostředím. To, co tam vidíme, tam skutečně vzniklo,“ říká Indebetouw. „Nové výsledky pozorování pomocí komplexu ALMA, které jsou prvními svého druhu, odhalují pozůstatek po výbuchu supernovy naplněný materiálem, který ještě před několika desetiletími prostě neexistoval.“
Supernovy ale mají schopnost nejen prachové částice vytvářet, ale také je ničit.
Při postupu rázové vlny ze samotné exploze dále do vesmíru vzniká jasně zářící prstenec hmoty, který je dobře patrný na starších pozorováních provedených pomocí kosmického dalekohledu HST (Hubble Space Telescope, NASA/ESA). Když rázová vlna zasáhne plynové obálky, které hvězda vyvrhla ještě ve stadiu rudého obra v samotném závěru svého života, odrazí se část vlny zpět do středu. „V určitém okamžiku tato vracející se rázová vlna interaguje se shluky čerstvě utvořených prachových částic,“ říká Indebetouw. „Je pravděpodobné, že část prachu v tomto okamžiku opět zanikne. Je těžké předpovědět, o jak velké množství se jedná. Může to být jen málo, ale možná i polovina nebo dvě třetiny.“ Pokud ale dostatečné množství prachových částic přežije a dostane se do mezihvězdného prostoru, mohl by tento proces být zodpovědný za hojnost prachu, kterou astronomové pozorují v mladém vesmíru.
„Mladé galaxie jsou opravdu mimořádně zaprášené a tento prach hraje důležitou úlohu v jejich vývoji,“ říká Mikako Matsuura (University College London, UK). „Dnes víme, že prachové částice mohou vznikat několika způsoby, ale v raném vesmíru se musela jeho většina vytvořit při explozích supernov. A konečně máme v rukou důkaz, který tuto teorii podporuje.“
Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí
Poznámky
[1] Kosmický prach se skládá ze silikátových a uhlíkových (grafitových) zrnek – minerálů, které jsou hojně zastoupeny rovněž na Zemi. Zrnkům kosmického grafitového prachu se nápadně podobají saze ze svíčky. Zrnka sazí jsou však desetkrát (i vícekrát) větší, než je typická velikost částic kosmického prachu.
[2] Světlo této supernovy k zemi dorazilo v roce 1987, což je zachyceno rovněž v jejím označení.