Supernowa, jakiej jeszcze nie widzieliśmy. To zmienia naszą wiedzę o wczesnym wszechświecie

Supernowe to jedne z najjaśniejszych eksplozji w przestrzeni kosmicznej. Do takich eksplozji dochodzi pod koniec życia masywnych gwiazd. Nasza dotychczasowa wiedza wskazuje na to, że to właśnie w tych eksplozjach po przestrzeni międzygwiezdnej rozsiewane są ciężkie pierwiastki, które powstały we wnętrzach eksplodujących gwiazd. Teraz jednak pojawiła się pewna wątpliwość.
Supernowa, jakiej jeszcze nie widzieliśmy. To zmienia naszą wiedzę o wczesnym wszechświecie

Za całe zamieszanie odpowiada supernowa skatalogowana pod numerem 2023ufx, którą zidentyfikowano w galaktyce karłowatej. Wszystkie informacje wskazują bowiem na to, że ta konkretna supernowa jest niezwykle uboga w metale. Takiej eksplozji tego typu jeszcze nie widzieliśmy.

Dane obserwacyjne wskazują, że do eksplozji doszło w momencie grawitacyjnego zapadnięcia się czerwonego nadolbrzyma znajdującego się na zewnętrznych rubieżach pobliskiej galaktyki karłowatej. Warto tutaj zauważyć, że tak samo jak i supernowa, tak i macierzysta dla niej galaktyka także charakteryzuje się zaskakująco niską metalicznością.

Czytaj także: Supernowa sprzed kilkudziesięciu lat miała pewną tajemnicę. Astronomowie właśnie ją wyjaśnili

Nasza dotychczasowa wiedza o ewolucji wszechświata wskazuje na to, że na samym początku jego historii, wszechświat wypełniony był jedynie helem, wodorem i litem. Wszystkie cięższe pierwiastki powstały dopiero we wnętrzach pierwszych gwiazd, a następnie były rozsiewane po przestrzeni kosmicznej, gdy gwiazdy te ulegały rozerwaniu na strzępy w eksplozjach supernowych. Dzięki temu kolejne pokolenia gwiazd powstawały już z pyłu i gazu zanieczyszczonego szczątkami wcześniejszych gwiazd, a tym samym charakteryzowały się wyższą zawartością metali, czyli pierwiastków cięższych od wodoru i helu.

Astronomowie bardzo często wykorzystują galaktyki karłowate do badania wczesnego wszechświata, właśnie ze względu na ich niską metaliczność, która praktycznie nie występuje w dużych galaktykach, takich jak Droga Mleczna, czy Galaktyka Andromedy.

Opisana w najnowszym artykule naukowym supernowa jest dopiero drugą w historii eksplozją tego typu, która charakteryzuje się niską metalicznością. Można zatem powiedzieć, że mamy szczęście, iż doszło do niej w galaktyce znajdującej się w naszym otoczeniu kosmicznym.

Dzięki niewielkiej odległości i temu, że mamy do dyspozycji najnowszej generacji instrumenty obserwacyjne, naukowcy mieli okazję dokładnie przyjrzeć się właściwościom i zachowaniom tej konkretnej eksplozji. Okazało się bowiem, że różni się ona od innych supernowych w naszym galaktycznym otoczeniu, jakie dotąd obserwowaliśmy.

Jasność supernowej 2023ufx utrzymywała się na stałym poziomie przez 20 dni, podczas gdy typowe, bogate w metale eksplozje tego typu utrzymują swoją jasność nawet przez sto dni. Natomiast precyzyjne pomiary ruchu materii uciekającej z miejsca eksplozji dostarczyły informacji, że szczątki gwiazdy poruszają się z wprost zdumiewająco wysoką prędkością. To z kolei wskazuje na to, że nadolbrzym musiał obracać się z dużą prędkością wokół własnej osi pod koniec swojego życia.

Czytaj także: Supernowa rozjaśniła niebo. Astronomowie zaobserwowali wybuch niewyobrażalnie szybko

Te intrygujące informacje mogą wskazywać na coś znacznie ciekawszego. Być może, we wczesnym wszechświecie, pierwsze masywne gwiazdy, które były ubogie w metale, także wirowały z dużymi prędkościami kątowymi do końca swoich dni. To mogłoby wskazywać na to, że gwiazdy ubogie w metale nie wywiewają przed eksplozją olbrzymich ilości materii, przez co eksplozje supernowe uwalniają znacznie więcej energii, niż obserwuje się w typowych supernowych. To niezwykle cenna informacja, która może pomóc nam napisać na nowo podręczniki o wczesnej historii wszechświata, w którym żyjemy.

Nie da się bowiem prawidłowo odtworzyć zachowania i ewolucji pierwszych galaktyk, jeżeli nie będziemy mieli wiedzy o ewolucji i zachowaniach gwiazd, które te galaktyki tworzyły. Warto jednak pamiętać, że to dopiero początek odkryć dokonywanych przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Teraz jeszcze one nas zaskakują, ale w najbliższych latach katalog danych obserwacyjnych będzie bardzo szybko rósł, a wraz z nim nasza dogłębna wiedza o tym, jak wszechświat dotarł do tego punktu, w którym teraz się znajdujemy.