Niezwykle jasna eksplozja gwiazd zarejestrowana w odległości około miliarda lat świetlnych od nas w grudniu 2024 roku dostarczyła przekonujących dowodów na długo utrzymywaną teorię jasności supernowych – najjaśniejszych i najbardziej energetycznych wydarzeń gwiezdnych we Wszechświecie. Astronomowie uważają obecnie, że eksplozję spowodował magnetar, niezwykle gęsta gwiazda neutronowa z niewiarygodnie silnym polem magnetycznym.
Bezprecedensowy sygnał z tweeta
Charakterystyczną cechą tej supernowej jest wykrycie unikalnego sygnału, zwanego „ćwierkaniem”. Nie jest to słyszalny dźwięk, ale raczej wyjątkowa fluktuacja jasności, podczas której tempo cykli zanikania i zanikania rosnie z czasem. Żadna inna supernowa nie wykazała takiego zachowania, co od razu wskazuje na niezwykły mechanizm leżący u jej podstaw.
„Supernowe są już 10 do 100 razy jaśniejsze niż normalnie” – wyjaśnia astrofizyk Joseph Farah z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara. „Ale „ćwierkanie”… to coś zupełnie nowego.”
Magnetary jako silniki o ekstremalnej jasności
Zespół, korzystając z sieci obserwatoriów Las Cumbres, przeprowadził symulacje, które potwierdziły, że obserwowaną krzywą blasku można wytłumaczyć jedynie magnetarem. Kiedy masywne gwiazdy zapadają się, zwykle tworzą się czarne dziury lub gwiazdy neutronowe. Magnetary, rzadsza wersja gwiazd neutronowych, mają pola magnetyczne biliony razy silniejsze niż ziemskie, co czyni je potężnymi źródłami energii.
Zespół sugeruje, że dysk gazu i pyłu otaczający magnetar po wybuchu supernowej zachwiał się pod wpływem intensywnych sił grawitacyjnych. Wahania te powodowały blokowanie lub przekierowywanie różnych ilości światła, generując obserwowany sygnał „ćwierkania”.
„Widzenie czegoś zupełnie nowego, a następnie przewidywanie w trakcie jego trwania i obserwowanie, jak ta przepowiednia się sprawdza, jest jak rozmowa z wszechświatem” – mówi Farah.
Wymagane dodatkowe potwierdzenia
Chociaż dowody są przekonujące, potrzebne są dalsze obserwacje. Inni astrofizycy, tacy jak Matt Nicholl z Queen’s University w Belfaście, podkreślają potrzebę wielokrotnego potwierdzonego „uderzenia” supernowych, zanim będzie można ustalić ostateczny dowód. „Bardzo trudno jest wyjaśnić to ćwierkanie w inny sposób, ale potrzebujemy więcej danych”.
Implikacje dla fizyki podstawowej
Jeśli ten mechanizm napędzany magnetarem zostanie potwierdzony, może otworzyć nowe możliwości testowania teorii względności Einsteina. Ekstremalne zniekształcenia czasoprzestrzeni wokół magnetara stanowią wyjątkowe laboratorium do badania granic naszego obecnego rozumienia grawitacji i podstawowej fizyki.
Wraz ze zbliżającym się uruchomieniem Obserwatorium Vera C. Rubin w Chile, które ma odkryć tysiące nowych supernowych z supernowymi, astronomowie nie mogą się doczekać większej liczby okazji do szczegółowego zbadania tych wydarzeń. Może to dostarczyć ostatecznych dowodów potrzebnych do ustalenia, czy magnetary są siłą napędową niektórych z najbardziej spektakularnych eksplozji we Wszechświecie.
