Astronaujiena. 25 metai supernovos stebėjimų

Astronomai dažnai nagrinėja procesus, kurie vyksta taip lėtai, jog matome, galima sakyti, tik jų momentines nuotraukas. Per žmogaus gyvenimą galaktikos vaizdas reikšmingai nepasikeičia; netgi per keturis šimtmečius nuo teleskopo išradimo daugelis objektų danguje pastebimai nepasikeitė. Aišku, yra ir išimčių: planetų judėjimą galime nagrinėti realiu laiku; pasitelkę senovinius raštus, galime stebėti ir kai kuriuos žvaigždžių pokyčius.

Vienas iš reiškinių, esančių visiškai ant ribos tarp kintančių realiu laiku ir nekintančių per žmogiškas laiko skales, yra supernovų liekanos. Pats supernovos sprogimas įvyksta per kelias sekundes, bet išmesta medžiaga plečiasi ir sąveikauja su aplinkinėmis dujomis tūkstančius metų. Plitimo pradžioje, pirmus kelis dešimtmečius, pastebimi pokyčiai vyksta taip greitai, kad galime juos matyti nuotraukose.

Supernovos SN 1987A liekana, matoma praėjus 30 metų po sprogimo. Liekana yra dvigubas žiedas nuotraukos centre; jos skersmuo siekia apie 1 parseką. Šaltinis: NASA/ESA
Supernovos SN 1987A liekana, matoma praėjus 30 metų po sprogimo. Liekana yra dvigubas žiedas nuotraukos centre; jos skersmuo siekia apie 1 parseką. Šaltinis: NASA/ESA

Pati naujausia plika akimi matyta supernova buvo SN 1987A, sprogusi Didžiajame Magelano debesyje. Jos šviesa mus pasiekė 1987 metų vasarį ir nuo tada tai yra vienas detaliausiai tiriamų astronominių reiškinių. Tai – visiškai logiška: supernovos yra labai įdomūs ir astrofizikiškai svarbūs reiškiniai, nes jos praturtina aplinkinę erdvę už helį sunkesniais cheminiais elementais, gali paspartinti žvaigždžių formavimąsi aplinkoje, o stebėdami tolimas supernovas galime matuoti Visatos plėtimosi spartą. Bet tam reikia gerai suprasti proceso detales – tą padaryti padeda arti esančios supernovos. O tokių nėra tiek jau daug: SN 1987A buvo pirma plika akimi matoma supernova nuo 1604 metų. Tais metais sprogusią Keplerio supernovą astronomai galėjo stebėti tik plika akimi – iki pirmojo teleskopo panaudojimo astronomijoje dar buvo likę šešeri metai. Nuo tada Paukščių Take sprogo dar kelios supernovos, bet jos buvo labai arti Galaktikos centro, kurį mums užstoja daugybė dulkių debesų.

SN 1987A stebėta turbūt visuose elektromagnetinio spektro ruožuose, nuo radijo bangų iki gama spindulių. Ne visi stebėjimai pradėti 1987 metais, bet kai kurie tęsiasi tikrai ilgai. Pavyzdžiui, Australijoje stovinčiu radijo teleskopų masyvu ATCA (Australia Telescope Compact Array) stebėjimai vykdomi nuo 1992 metų. Neseniai pristatyti 25-erius metus apimančių stebėjimų duomenys. Iš jų sudėtas ir gražus vaizdas – nuotraukų rinkinys, parodantis, kaip plečiasi supernovos liekana.

SN 1987A plitimas, matomas 9 GHz dažnio radijo bangų ruože. Šaltinis: The Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics at the University of Toronto

Žinoma, šios nuotraukos – toli gražu ne vienintelis atradimas. Detali liekanos formos ir jos kitimo analizė parodė, kad maždaug 2012 metais jos plėtimasis pagreitėjo nuo 2300 iki 3600 km/s. Panašiu metu stipriai paryškėjo ir vakarinis (nuotraukose – dešinysis) liekanos kraštas; tai greičiausiai žymi plintančios medžiagos susidūrimą su dujų telkiniu. Visgi visus tris dešimtmečius didžioji radijo spinduliuotės dalis sklinda iš rytinio pakraščio. Ir vis stiprėja – tas aiškiai matyti ir nuotraukose, kuriose spalva žymi spinduliuotės intensyvumą. Ypač liekana sušvinta nuo 2000 metų – maždaug tada supernovos išmesta medžiaga pasiekė anksčiau žvaigždės išpūstą vėją ir atsitrenkė į jį. Smūgio metu dujos labai įkaito ir ėmė spinduliuoti daug stipriau, nei iki tol – sustiprėjimas matomas visame elektromagnetiniame spektre. Šie atradimai aprašomi straipsnyje, kurį rasite arXiv.

SN 1987A bus stebima dar ne vieną dešimtmetį, galbūt ir šimtmetį. Kai Paukščių Take sprogs supernova, kurią matysime plika akimi, ji irgi bus stebima panašiai detaliai arba dar nuodugniau. Tokie ilgalaikiai projektai padeda po truputį užpildyti astronominio pažinimo dėlionę.

Pabaigai – trumpas lyrinis nukrypimas. Neseniai skaičiau Neal Stephenson knygą „Anathem“ (labai rekomenduoju). Viena įstrigusi ir didžiulį pavydą sukėlusi detalė iš jos – ten aprašomos civilizacijos, kuri technologiškai nėra daug pažangesnė už mūsiškę, atstovai turi tris tūkstančius metų apimančius supernovos liekanos stebėjimus vienu teleskopu! Kaip norėčiau, kad mūsų pasaulyje teleskopiniai stebėjimai būtų vykdomi nuo Antikos laikų...

Laiqualasse

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *