Raziskovalci, ki uporabljajo Nasin vesoljski teleskop Jamesa Webba, so naredili velik korak naprej pri potrditvi izvora prahu v zgodnjih galaksijah. Opazovanja dveh supernov tipa II, Supernove 2004et (SN 2004et) in Supernove 2017eaw (SN 2017eaw), so razkrila velike količine prahu v izmetu obeh objektov. Masa, ki so jo odkrili raziskovalci, podpira teorijo, da so imele supernove ključno vlogo pri oskrbi zgodnjega vesolja s prahom.
Razkritje, ki je astronome begalo desetletja
Prah je gradnik številnih stvari v našem vesolju, zlasti planetov. Ko se prah iz umirajočih zvezd širi po vesolju, prinaša bistvene elemente, ki pomagajo pri rojstvu naslednje generacije zvezd in njihovih planetov. Od kod prihaja ta prah, je astronome že desetletja begalo. Eden od pomembnih virov kozmičnega prahu bi lahko bile supernove – ko umirajoča zvezda eksplodira, se njen preostali plin razširi in ohladi ter ustvari prah.
»Neposredni dokazi o tem pojavu so bili do zdaj skromni, saj smo z našimi zmogljivostmi do zdaj lahko preučevali le populacijo prahu v eni razmeroma bližnji supernovi – supernovi 1987A, 170.000 svetlobnih let oddaljeni od Zemlje,« je povedala glavna avtorica Melissa Shahbandeh z Univerze Johns Hopkins in znanstvenega inštituta Space Telescope v Baltimoru v Marylandu. »Ko se plin dovolj ohladi, da nastane prah, ga je mogoče zaznati le pri srednjih infrardečih valovnih dolžinah, če imamo dovolj občutljivosti.«
Za supernove, ki so bolj oddaljene od SN 1987A, kot sta SN 2004et in SN 2017eaw, obe v NGC 6946, oddaljeni približno 22 milijonov svetlobnih let, je takšno kombinacijo pokritosti valovnih dolžin in izjemne občutljivosti mogoče doseči le z Webbovim instrumentom MIRI (Mid-Infrared Instrument).
Webbova opazovanja so prvi preboj pri preučevanju nastajanja prahu v supernovah, odkar smo pred skoraj desetletjem s teleskopom ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) odkrili novo nastali prah v SN 1987A.
Astronome zdaj bega količina zaznanega prahu
Še en posebej zanimiv rezultat njune študije ni le zaznavanje prahu, temveč količina prahu, zaznana v tej zgodnji fazi življenja supernove. V SN 2004et so raziskovalci našli več kot 5000 zemeljskih mas prahu.
»Ko pogledamo izračun, koliko prahu vidimo zlasti v SN 2004et, je to primerljivo z meritvami v SN 1987A, in to le za delček starosti,« je dodal vodja programa Ori Fox z znanstvenega inštituta Space Telescope Science Institute. »To je največja masa prahu, zaznana v supernovi po SN 1987A.«
Opazovanja so astronomom pokazala, da so mlade, oddaljene galaksije polne prahu, vendar te galaksije niso dovolj stare, da bi zvezde srednje mase, kot je Sonce, s staranjem lahko dovajale prah. Masivnejše zvezde s kratko življenjsko dobo bi lahko umrle dovolj kmalu in v dovolj velikem številu, da bi nastalo toliko prahu.
Čeprav so astronomi potrdili, da supernove proizvajajo prah, je ostalo vprašanje, koliko prahu lahko preživi notranje udarce, ki odmevajo po eksploziji. Opazovanje takšne količine prahu v tej fazi življenja SN 2004et in SN 2017eaw kaže, da prah lahko preživi udarni val – dokaz, da so supernove vendarle pomembne tovarne prahu.
Trenutne ocene mase so morda le vrh ledene gore
Raziskovalci tudi opozarjajo, da so trenutne ocene mase morda le vrh ledene gore. Čeprav je Webb raziskovalcem omogočil, da so izmerili prah, ki je hladnejši kot kdaj koli prej, morda obstaja neopažen, hladnejši prah, ki seva še dlje v elektromagnetnem spektru in ostaja zakrit z najbolj zunanjimi plastmi prahu.
Raziskovalci so poudarili, da so nove ugotovitve tudi le namig na nove možnosti raziskovanja supernov in njihovega prahu s pomočjo Webba ter na to, kaj nam lahko to pove o zvezdah, iz katerih so nastale.
»Vedno bolj se navdušujemo nad razumevanjem, kaj ta prah pomeni in o jedru zvezde, ki je eksplodirala,« je dejal Fox. »Po ogledu teh posebnih ugotovitev mislim, da bodo naši kolegi raziskovalci razmišljali o inovativnih načinih dela s temi prašnimi supernovami v prihodnosti.«
Novinar
