Lūkuriuojanti Kilio Eta

Gali būti, kad Kilio Eta (Kilio η) ruošiasi sprogti. Tačiau niekas nežino – kada. Gal kitais metais, o gal po milijono metų. Kilio Etos masė – maždaug 100 kartų didesnė už Saulės, taigi ji puikiai tinka būti sprogstančia supernova. Istoriniai įrašai liudija, kad maždaug prieš 150 metų Kilio Eta pergyveno neįprastą energijos protrūkį ir trumpam buvo tapusi viena šviesiausių žvaigždžių pietų pusrutulio danguje. Kilio Eta, spindinti Rakto Skylutės ūke, yra vienintelė žvaigždė, kuri, manoma, skleidžia natūralią lazerinę šviesą. Ši nuotrauka, gauta 1996 m., daryta sudėtingais vaizdo apdorojimo būdais tam, kad išryškintų ūko, supančio šią nenuspėjamą žvaigždę, neįprastas detales. Čia aiškiai matyti dvi atskiros skiltys, karšta centrinė sritis ir keistos, iš centro einančios, ietys. Skiltys pripildytos dujų ir dulkių sruogų, kurios sugeria mėlyną ir ultravioletinę šviesą, išspinduliuojamą ties centu. Iečių prigimtis dar nėra išaiškinta. Ar šie duomenys atskleis paslaptį, kaip susidarė ūkas? Ar leis nuspėti, kada Kilio Eta sprogs?

Supernova kaimyninėje spiralinėje galaktikoje M100

Viena iš arčiausių supernovų per kelis pastaruosius metus buvo atrasta praeitą mėnesį kaimyninėje šviesioje galaktikoje M100. Supernova, žymima SN 2006X, vis dar tebėra didžiausio ryškumo ir matoma pro teleskopą Berenikės Garbanų žvaigždyne. Ši supernova, čia nufotografuota, yra Ia tipo – tai reiškia, kad ji sprogo, kai baltoji nykštukė žvaigždė puošnioje spiralinėje galaktikoje perkopė per Čandrasekaro ribą. Nors automatinių paieškų metu kiekvienais metais atrandami šimtai supernovų, kaimynystėje sužimbančios supernovos retos ir svarbios. Jos paprastai būna pakankamai ryškios, kad jas būtų įmanoma tirti daugeliu teleskopų, ir pakankamai arti, kad būtų įmanoma apžvelgti jų aplinką. Supernovos SN 2006X šeimininkė galaktika M100 sukasi Mergelės galaktikų spiečiuje už maždaug 50 milijonų šviesmečių nuo Žemės.

Supernovos liekana ir smūgio banga

Masyvios žvaigždės baigia gyvenimą susprogdamos kaip supernovos, ištaškydamos išorinius sluoksnius į tarpžvaigždinę erdvę. Įspūdingas mirtinas sprogimas prasideda nuo didžiausią tankį pasiekusio branduolio irimo. Čia matote besiplečiančią Laivagalio A supernovos liekaną – vieną iš stipriausių rentgeno spindulių šaltinių danguje. Dabar liekanos skersmuo – maždaug 10 šviesmečių, o šviesa iš žvaigždės sprogimo akimirkos pirmą kartą pasiekė Žemę prieš kelis tūkstančius metų. Įklijoje, nufotografuotoje Čandros (Chandra) observatorijos rentgeno spindulių kameromis, matote įspūdingą galingą smūgio bangą, stumiančią ir ardančią tarpžvaigždinius dujų debesis. Didžiojoje nuotraukoje, gautoje iš ROSAT palydovo, matyti šviesus rentgeno spindulių taškas, netoli supernovos liekanos centro. Šis taškas – jauna neutroninė žvaigždė, likusi iš susitraukusio žvaigždės branduolio, sprogimo nublokšta ir skriejanti į šalį apie 1000 kilometrų per sekundę greičiu.

SN 1987A – sklindantis šviesos aidas

Ar galėtumėte čia rasti supernovą 1987A ? Tai nesunku – ji yra pačiame į šalis nuvilnijančio ratilo viduryje. Nors žvaigždė sprogo beveik prieš du dešimtmečius, tada išspinduliuota šviesa vis dar smūgiuoja tarpžvaigždinių dulkių telkinius ir atsispindėjusi pasiekia mus. Šie sklindančio šviesos aido kadrai (nuo pirmojo iki paskutinio kadro praėję daugiau nei keturi metai) įrašyti per 4 metrų skersmens Blanko (Blanco) teleskopą Čilėje. Pirmoje nuotraukoje – SN 1987A sritis, kitose keturiose – iškirptas ir paliktas tik kintančio šviesos aido vaizdas, darytas kas vienerius metus. Šviesos aidas sklinda tolyn nuo supernovos sprogimo vietos. SuperMACHO komanda, kuri ir įrašė šiuos supernovos 1987A šviesos aido vaizdus, atrado blyškius ir anksčiau nepastebėtus šviesos aidus aplink kitas dvi Didžiojo Magelano Debesies supernovas. Tokie šviesos aido tyrimai padeda tiksliau nustatyti sužibusių supernovų vietą ir prieš šimtmečius įvykusių sprogimų laiką.

Supernovos liekana Simeis 147

Išties lengva pasiklysti sekant sudėtingais gijų rezginiais šioje nepaprastoje nuotraukoje – tai blyški supernovos liekana Simeis 147. Matoma Tauro žvaigždyne, ji išplitusi danguje per beveik 3 laipsnius – tiek prilygtų šešios Mėnulio pilnatys. Supernovos liekanos skersmuo – 150 šviesmečių. Šis žvaigždės sprogimo metu išmestos medžiagos debesis nutolęs nuo mūsų 3000 šviesmečių. Spalvotos sudėtinės nuotraukos su vandenilio alfa filtru ekspozicija truko 8 valandas. Filtras praleidžiančia šviesą tik iš vandenilio atomų, kurie skleidžia bangas, kai atgal prisijungia išmuštus elektronus. Tokios šviesos sritys žymi sužadintas švytinčių dujų sritis besiplečiančiame ūke. Supernovos liekanai Simeis 147 yra apie 100 tūkstančių metų – vadinasi, milžiniško žvaigždės sprogimo šviesa Žemę pirmą kartą pasiekė prieš 100 tūkstančių metų. Tačiau ši liekana, kuri nuolat plečiasi, yra ne vienintelis padarinys. Kosminė katastrofa paliko ir greitai besisukančią neutroninę žvaigždę arba pulsarą – visa kas liko iš tikrosios žvaigždės branduolio.

Supernovos liekana N132D optiniuose ir rentgeno spinduliuose

Tūkstančiams metų praėjus po žvaigždės sprogimo, jos besiplečianti liekana vis dar šviesiai spindi visose spektro dalyse. Taip atsitiko ir supernovos liekanai N132D, esančiai kaimyninėje Didžiojo Magelano Debesies galaktikoje. Po žvaigždės sprogimo likęs apvalkalas dabar yra išsipūtęs per 80 šviesmečių ir sušlavęs daugiau nei 600 Saulės masių medžiagos iš aplinkinės tarpžvaigždinės erdvės. Didelės skyros optinės N132D nuotraukos, neseniai gautos Hablo (Hubble) kosminiu teleskopu, buvo sujungtos su aiškiu rentgeno spindulių atvaizdu iš Čandros (Chandra) rentgeno spindulių observatorijos. Gautoje dirbtinių spalvų nuotraukoje, kurią čia ir matote, – beveik apvalus, besipučiantis smūgio bangos burbulas, šviečiantis rausvai dėl vandenilio dujų ir violetine spalva – dėl deguonies dujų spinduliavimo. Vaizde gausu Didžiojo Magelano Debesies žvaigždžių, nesusijusių su supernovos liekana. Ši nuotrauka leidžia tirti medžiagą, kuri kadaise tūnojo žvaigždės gelmėse. N132D tęsiasi apie 150 šviesmečių ir yra už maždaug 160 tūkstančių šviesmečių Auksinės Žuvies žvaigždyne.

Pergyvenusi supernovos sprogimą

Pirmoje nuotraukoje – gražuolė spiralinė galaktika M81, apačioje – išdidinta jos dalis, dešinėje – dar labiau išdidinta tai, kas liko po supernovos sprogimo. Dešinės įklijos pačiame viduryje matyti kosminės katastrofos padariniai – žvaigždė, kurios kaimynė sprogo kaip supernova. Prieš daugybę metų išspinduliuota kosminio sprogimo šviesa, kai pradžioje daugiau nei 10 kartų masyvesnės už Saulę žvaigždės branduolys sugniužo, pirmą kartą mus pasiekė 1993 m. ir buvo pažymėta kaip supernova SN 1993J. Nors pati supernova nebematoma, šviesos aidas, sklindantis nuo aplinkinėje erdvėje buvusių dulkių, vis dar regimas šalia kitos narės, vienintelės žinomos po supernovos sprogimo dvinarėje sistemoje išlikusios žvaigždės. Astronomai mano, kad per paskutinius kelis šimtmečius prieš sprogimą daugybė žvaigždinės medžiagos nutekėjo į išlikusią narę, ir tai gali paaiškinti jos išskirtinumą. Po Didžiojo Magelano Debesies supernovos SN 1987A, netolimos M81 galaktikos supernova SN 1993J yra šviesiausia supernova regima mūsų laikais.

SNR 0103-72.6: deguonies tiekėjas

Supernovos sprogimas – neišvengiama, tačiau įspūdinga, kiekvienos masyvios žvaigždės mirtis – išsviedžia į erdvę apvalkalą, prosotintą sunkiųjų elementų, susidariusių žvaigždės branduolio žaizdre. Vėliau šie elementai, be kurių niekur niekada neatsirastų gyvybės, prisijungia prie kitų naujai susikūrusių žvaigždžių ir planetų. Šioje dirbtinių spalvų rentgeno spindulių nuotraukoje matoma supernovos liekana SNR 0103-72.6 – besiplečiantis debesis iš žvaigždės senojo apvalkalo kaimyninėje Mažojo Magelano Debesies galaktikoje. Sprendžiant pagal vis didėjančio įkaitintų dujų kamuolio apimtį, apie 150 šviesmečių, šviesa iš supernovos sprogimo pirmą kartą mus pasiekė prieš maždaug 10 tūkstančių metų. Rasta šimtai supernovų liekanų, kurios puikiai tiktų būti elementų sintezės ir jų plitimo tarpžvaigždinėje erdvėje astronominėmis laboratorijomis. Rentgeno spindulių nuotraukos taip pat rodo, kad šios ypatingos supernovos liekanos viduje karštos dujos ypač prisotintos neono ir deguonies.

Šėlstanti supernovos liekana N63A

Kas liko po šios supernovos sprogimo? Vos prieš du tūkstančius metų šviesa iš masyvaus žvaigždės sprogimo Didžiajame Magelano Debesyje pirmą kartą pasiekė Žemę. Didysis Magelano Debesis – artima mūsų Galaktikos kaimynė. Dabar astronomai stebi, kaip siautuliuojanti supernovos sprogimo banga, veja tolyn, stumia ar naikina aplinkinius dujų debesis, palikdama gana tirštus dujų ir dulkių gniužulus, o viduryje – vieną didžiausių supernovų liekanų Didžiajame Magelano Debesyje – N63A. Daugelis išlikusių tankių gniužulų patys dar labiau susitraukė ir vėliau gali sukurti naujas žvaigždes. Kai kurios iš naujųjų žvaigždžių vėl po kiek laiko gali tapti supernovomis, pratęsdamos ratą. Šioje nuotraukoje iš arti matyti vienas iš didžiausių likusių dujų ir dulkių gniužulų N63A supernovos liekanoje, nufotografuotas Hablo (Hubble) kosminiu teleskopu, skriejančiu orbita aplink Žemę. N63A išsipūtusi per daugiau nei 25 šviesmečius ir yra maždaug už 150 tūkstančių šviesmečių, pietiniame dangaus pusrutulyje, Auksinės Žuvies žvaigždyne.

Ryškesnis NGC 3370 vaizdas

Panaši dydžiu ir forma į mūsų Paukščių Tako Galaktiką spiralinė galaktika NGC 3370 yra už 100 milijonų šviesmečių Liūto žvaigždyne. Šis puikus didelės, spiraline plokštuma į mus atsisukusios galaktikos atvaizdas gautas Hablo kosminio teleskopo (Hubble Space Telescope) patobulinta tyrimų kamera (Advanced Camera for Surveys). Matomos ir įspūdingos tolimesnės galaktikos, išsibarsčiusios Visatoje. Neįtikėtinai detali NGC 3370 nuotrauka leidžia tyrinėti pavienes pulsuojančias žvaigždes, cefeides, pagal kurias nustatomas tikslus galaktikos atstumas iki mūsų. Šiems tyrimams buvo pasirinkta NGC 3370, nes 1994 m. spiralinėje galaktikoje įvyko gerai ištirtas Ia tipo supernovos sprogimas. Cefeidžių matavimais paremti duomenys apie gerai ištirtus ir spėjamai įprastus objektus, vadinamus „tipinėmis žvakėmis“, naudojami atstumams nustatyti. Šios ir daug tolimesnių supernovų tyrimai gali padėti nustatyti pačios Visatos dydį ir plėtrą.