Žyma: Supernova

Iš kur toks didžiulis sprogimas? Supernovos sprogimas buvo toks šviesus, kad pro nedidelį teleskopą galėjo būti matomas net iš už 5 milijardų šviesmečių, kur raudonasis poslinkis siekia 0,28. Išspinduliuota tam tikros spalvos (bangos ilgio) šviesa rodo, kad SN 2005ap buvo II tipo supernova – sprogstanti tada, kai milžiniškos masės žvaigždės gelmėse (šerdyje ar aplink ją) ima lydytis ir kauptis sunkieji elementai. II tipo supernovos gali būti galingesnės už savo pusseseres Ia tipo supernovas, tačiau šiuo metu jų stebėjimai nėra labai naudingi, kadangi astronomai iki galo nežino, kaip tiksliai susikuria jų sprogimams būdinga šviesa. Todėl kaimyninių galaktikų nuotoliai tikslinami pagal mažiau šviesias Ia tipo supernovas. Jeigu astronomams pavyktų geriau suprasti II tipo supernovas, jie galėtų dar tolimesniais atstumais tirti Visatą ir keistosios tamsiosios energijos, kuri vyrauja dabartinėje Visatoje, pastovumą. Čia, dešinėje, matote šviesiąją supernovą SN 2005ap, o kairėje – mažiau negu prieš tris mėnesius fotografuotą tą pačią erdvės dalį, kur tada dar nešvietė jokia sprogusi žvaigždė.

Sprogimas įvyko neatmenamoje senovėje, tačiau jo pasekmės matomos iki šiol. Maždaug prieš 11 tūkstančių metų Žemės planetos danguje trumpam sužibo neįprastai skaistus žiburys. Tuomet, priešistoriniais laikais, gyvenę žmonės galėjo išvysti Burių žvaigždyne sprogusią žvaigždę – supernovą. Išoriniai žvaigždės sluoksniai išlakstė į šalis ir susidūrę su tarpžvaigždine aplinka nuvilnijo smūgine banga, kuri regima iki mūsų dienų. Nelygios sferos pavidalo besiplečianti smūginė banga gerai matoma rentgeno spindulių vaizduose. Čia, regimosios šviesos nuotraukoje, įžiūrima didžioji dalis pluoštų, išdraikytų milžiniškos smūginės bangos per beveik 100 šviesmečių skersmens erdvę – Žemės danguje šis vaizdas užima plotą, 20 kartų didesnio skersmens negu Mėnulio pilnatis. Kai dujos skrieja tolyn nuo sprogusios žvaigždės, jo skyla ir sąveikauja su tarpžvaigždine terpe, išspinduliuodamos įvairių spalvų (bangos ilgių) šviesą, nešančią nevienodą energiją. Burių supernovos liekanos centre yra pulsaras – didžiulio tankio neutroninė žvaigždė, per sekundę apsisukanti daugiau negu dešimt kartų aplink savo ašį.

185-aisiais mūsų eros metais kinų astronomai užrašė stebėję naują žvaigždę senajame Nanmeno žvaigždyne – grupėje žvaigždžių tarp Tolimano (Kentauro alfos) ir Hadaro (Kentauro betos). Naujoji žvaigždė buvo matoma kelis mėnesius. Manoma, tai seniausia istoriniuose šaltiniuose minima supernova. Duomenys iš dviejų XXI amžiaus rentgeno teleskopų, skriejančių erdvėje aplink Žemę – XMM Niutono ir Čandros teleskopų – dabar pateikė įrodymų, kad supernovos liekana RCW 86 yra senosios sprogusios žvaigždės apvalkalai. Jų prietaisais darytoje sudėtinėje, sutartinių spalvų RCW 86 nuotraukoje matyti besiplečianti medžiagos skraistė, kurios rentgeno spinduliai nešantys didelę, vidutinę ir mažą energiją, pažymėti atitinkamai žyda, žalia ir rausva spalva. Smūgio bangos, nufotografuotos rentgeno spinduliuose, nuskriejo tolyn nuo sprogimo vietos apie 50 šviesmečių ir pagal jas galima išmatuoti apytikslį liekanos amžių. Astronomai apskaičiavo, kad šviesa iš pradinio sprogimo galėjo pirmą kartą pasiekti Žemės planetą 185-aisiais mūsų eros metais. Suvešėjusi netoli mūsų Galaktikos plokštumos, supernovo liekana RCW 86 yra maždaug už 8200 šviesmečių nuo žmonių gyvenimų.

Šiose keturiose rentgeno nuotraukose matyti kosminių sprogimų kaimyninėje Didžiojo Magelano Debesies galaktikoje paliktų nuolaužų besiplečiantys debesys, dešimčių šviesmečių skersmens. Tai supernovų liekanos, likusios po dvejopų žvaigždžių sprogimų, sudėtos pagal tariamą amžių, t.y. pagal laiką nuo Žemę pasiekusios sprogimo šviesos pirmųjų akimirkų. Pagal laikrodžio rodyklę nuo viršutinės kairiosios nuotraukos supernovos liekanos amžius: 600, 1500, 10 tūkstančių ir 13 tūkstančių metų. Pirmosios trys liko po Ia tipo sprogimų – baltąją nykštukę sunaikinusio termobranduolinio užtaiso, atsiradusio užgrobus medžiagos masę iš porininkės žvaigždės. Ketvirtoji (kairėje apačioje) – II tipo, atsiradusi susitraukus branduoliui paskutiniame masyvios žvaigždės gyvavimo tarpsnyje. Pačiame jos viduryje slepiasi neutroninė žvaigždė, likusi iš susislėgusio branduolio.

Pražūtinga lemtis, sukūrusi ūką IC 443, yra įprasta masyvioms žvaigždėms, kurios gyvenimą baigia sprogdamos kaip supernovos. Nors žvaigždės sprogimo šviesa, sukūrusi besiplečiantį kosminį debesį, pirmą kartą Žemės planetą pasiekė prieš daug tūkstančių metų, dirbtinių spalvų sudėtinėje nuotraukoje matyti supernovos liekana, vis dar švytinti spektro linijose nuo radijo (pažymėtų žydra spalva) iki optinių (raudona) ir rentgeno (žalia) bangų. Keista, tačiau IC 443 viduje likusi, iš buvusio žvaigždės branduolio susitraukusi, tanki neutroninė žvaigždė, atrodo, juda. Padidintoje iškarpoje gerai matyti pėdsakas, nutįsęs iš paskos neutroninės žvaigždės, skrodžiančios karštas dujas. Pėdsakas nesutampa su menamu supernovos liekanos centru, o tai perša išvadą, kad sprogimas įvyko ne centre arba pėdsaką paliko sparčiai besiplečiančios dujos. IC 443 vidurys iškarpoje, dar vadinamas Medūzos ūku, tęsiasi apie 65 šviesmečius ir yra nutolęs nuo mūsų 5 tūkstančius šviesmečių supernovos liekanos kaimynystėje.

Maždaug prieš tūkstantį metų, 1006-aisiais mūsų eros metais Žemės planetos danguje užsidegė nauja žvaigždė, manoma, ryškiausia iš visų supernovų rašytinėje žmonijos istorijoje. Mūsų dienų astronomai vis dar gali stebėti besiplečiančią, po žvaigždės sprogimo likusią, liekaną, tačiau kaip atrodė supernova1006 m.? Supernovos SN1006 tūkstantmečio proga, astronomas Tunkas Tezelis (Tunc Tezel) išleido šią smalsumą žadinančią iliustraciją, paremtą jo paties 1988 m. vasario 22 d. daryta nuotrauka Viduržemio jūros pakrantėje, Antalijos pietuose, Turkijoje. Tą ankstyvą rytą danguje spindėjo šviesi Venera ir dylantis Mėnulio pjautuvas. Paskaičiavęs, kaip maždaug turėtų šviesti supernova – tarp Veneros ir Mėnulio jaunaties ryškumo – astronomas skaitmeninėje iliustracijoje pripiešė prieš tūkstantį metų dangų puošusią susprogusią žvaigždę. Žvaigždę jis patalpino toje vietoje, kur ji ir sužibo – pietų pusrutulio Vilko žvaigždyne, o vandens paviršiuje liko atsispindėti Mėnulio šviesa.