Teleskop Jamesa Webba obserwuje nadolbrzyma na skraju eksplozji: rozwiązana tajemnica sprzed lat

Zespół badawczy kierowany przez Northwestern University w USA zidentyfikował źródło supernowej „SN 2025pht”, potwierdzając, że eksplodująca gwiazda to masywny czerwony nadolbrzym otoczony obłokami pyłu. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „The Astrophysical Journal Letters” 8 października.

GIGANCI ZA CHMURAMI PYŁU

Obserwacje JWST w podczerwieni ujawniły wygląd gwiazdy przed eksplozją. Zdjęcia te, w połączeniu z danymi w świetle widzialnym z Teleskopu Hubble'a, pokazały, że gwiazda była pokryta warstwą pyłu, zbyt gęstą, by dostrzec ją gołym okiem. „Od dziesięcioleci próbujemy zrozumieć, jak eksplodują czerwone nadolbrzymy” – powiedział astrofizyk Charlie Kilpatrick, który kierował badaniami. „Teraz, dzięki JWST, po raz pierwszy możemy wyraźnie zobaczyć prawdziwą naturę tych gwiazd i ich otoczenia”.

Światło gwiazdy pochodzi z jej macierzystej galaktyki, oddalonej od Ziemi o około 40 milionów lat świetlnych, zwanej NGC 1637. Chociaż ten czerwony nadolbrzym jest około 100 000 razy jaśniejszy od Słońca, w świetle widzialnym wydaje się 100 razy słabszy ze względu na otaczający go pył.

"NAJCZERWONY, NAJBARDZIEJ ZAPYLONY NADOLIGART"

Aswin Suresh, jeden z autorów badania, opisał tę gwiazdę jako „najczerwieńszy i najbardziej zapylony czerwony nadolbrzym, jaki kiedykolwiek zaobserwowano”. Czerwone nadolbrzymy w końcowej fazie ewolucji eksplodują jako supernowe typu II, gdy ich jądra zapadają się, pozostawiając po sobie gwiazdę neutronową lub czarną dziurę. Jednym z najsłynniejszych przykładów jest Betelgeza w gwiazdozbiorze Oriona.

TAJEMNICA ZAGINIONYCH GWIAZD ZOSTAJE ROZWIĄZANA

Nowe obserwacje wyjaśniają, dlaczego wiele masywnych gwiazd pozostaje niezauważonych przed eksplozją: są one przesłonięte przez grube obłoki pyłu, co czyni je niewykrywalnymi w świetle widzialnym. Dzięki obserwacji w podczerwieni przez teleskop JWST, te „ukryte śmierci” mogą teraz zostać ujawnione. „To odkrycie dowodzi, że masywne nadolbrzymy rzeczywiście eksplodują, ale większość z nich jest zasłonięta pyłem” – powiedział Kilpatrick.

Skład chemiczny proszku również był zaskoczeniem

Skład pyłu wokół gwiazdy był również uderzający. Podczas gdy bogaty w tlen pył krzemianowy jest zazwyczaj spotykany w takich gwiazdach, pył wokół SN 2025pht był bogaty w węgiel, co sugeruje, że węgiel był transportowany na powierzchnię z wewnętrznych warstw gwiazdy w ostatnich latach jej życia.

ROZPOCZYNA SIĘ NOWA ERA

To badanie to pierwszy przypadek bezpośredniej identyfikacji źródła supernowej przez teleskop JWST. Naukowcy planują obecnie dalsze obserwacje w celu znalezienia podobnych pyłowych nadolbrzymów. Nadchodzący Teleskop Kosmiczny Nancy Grace Roman zwiększy również prawdopodobieństwo wykrycia takich gwiazd, zanim eksplodują.