Supernova, ktorú uvidíme ešte raz - v roku 2037

Nadpis ako by si protirečil – ak sme supernovu už pozorovali, ako ju môžeme vidieť ešte raz? Veď predsa vrátiť čas sa nedá. Je to pravda, ale v tomto prípade ide o zaujímavý, známy a pomerne starý jav – jav gravitačnej šošovky. Vysvetlime si to teda pekne poporiadku.

Takmer pred 900 rokmi, presne v roku 1181 čínski astronómovia zaznamenali „hviezdu - hosťa“, ktorá sa náhle objavila  na oblohe a mala jasnosť ako planéta Saturn. Táto „hviezda - hosť“ bola supernova, ktorá postupne slabla počas nasledujúcich 6 mesiacov a napokon zmizla neozbrojenému oku z dohľadu. Ale aj napriek približne zaznamenanej polohe supernovy žiadny z moderných astronómov nedokázal identifikovať pôvodcu supernovy. Až teraz Albert Zijlstra (University of Manchester, Veľká Británia) s kolegami oznámili detekciu plynných zvyškov supernovy – veľkú bublinu plynu rozpínajúcu sa rýchlosťou okolo 1100 km/s (teda takmer 4 milióny km/h).

Pomocou výpočtu založeného na tejto rýchlosti expanzie, tím astronómov zistil, že plynná obálka vznikla pri výbuchu supernovy pred približne 1000 rokmi a v mieste na oblohe, ktoré je veľmi blízko polohy Číňanmi zaznamenanej „hviezdy - hosťa“. Supernova veľmi pravdepodobne vznikla po splynutí dvoch bielych trpaslíkov pri explózii, ktorú v astronómii označujeme ako typ Iax a ten je pomerne vzácny. Tvorí len asi 10% vzplanuvších supernov. Splynutie týchto dvoch hviezd za sebou zanechalo extrémne hustý hviezdny zvyšok, ktorý vedci prezývajú „Parkerova hviezda“. Viac o čínskej „hviezde – hosťovi“ z roku 1181 sa dá nájsť v článku v časopise Astrophysical Journal Letters zo septembra 2021.

A teraz si povedzme niečo o podobnej supernove nazývanej "Rekviem", ktorá vybuchla pred 10 miliardami rokov vo vzdialenej galaxii. Jej fotóny leteli vesmírom a prechádzali o nejakých 6 miliárd rokov neskôr cez hmotnú kopu galaxií označenú MACS J0138. Gravitácia týchto galaxií a horúceho plynu kopy účinkovala podobne ako kozmická šošovka. Ohýbala a zosilňovala svetlo supernovy, pričom deformovala jej obraz, ktorý sa  rozštiepil na 4 zložky. Tri z nich potom zobrazil Hubblov kozmický ďalekohľad v roku 2016, kým nezoslabli tak, že sa už nedali zaznamenať.

V roku 2019 už nebol viditeľný žiadny zvyšok po tejto supernove prezývanej „Rekviem“. Ale my uvidíme túto supernovu znova. Ako je to možné? Kopa galaxií totiž ohla svetlo z pozadia a teda aj zo supernovy „Rekviem“. Astronómovia predpovedajú, že niektoré fotóny si vybrali štvrtú, najdlhšiu, dráhu a že sa približne za  16 rokov dorazia k nám. Teda v roku 2037 sa budú môcť astronómovia presvedčiť, či mali pravdu. Gravitačne šošovkované supernovy už boli viac ráz pozorované (napr. Supernova Refsdal a supernova iPTF16geu), ale čím ich viac objavíme, tým lepšie pre kozmológiu a relativistickú astrofyziku. Pretože ich svetlo putuje k Zemi po rôznych dráhach, stávajú sa dobrými nástrojmi pri kozmologických testoch a dávajú astronómom nezávislú možnosť merania veľmi často spomínanej rýchlosti rozpínania vesmíru. 

Publikované v časopise QUARK 12/2021, RNDr. Zdeněk Komárek

Zdroj ilustračných obrázkov v hlavičke článku a nadpise: https://pixabay.com