Oszałamiające zdjęcie masywnej supernowej odkrytej 1800 lat temu

SN 185 jest najstarszą zarejestrowaną supernową. W 185 roku n. e. chińscy astronomowie odnotowali pojawienie się jej na niebie i określili mianem tak zwanej „gwiazdy gościnnej”. W taki sposób określali wszystkie przejściowe, świetliste obiekty. Współcześnie nazywamy te zjawiska supernowymi.

O supernowej mówimy wtedy, gdy mamy do czynienia z określonym rodzajem eksplozji powodujących powstanie niezwykle jasnego obiektu. Może on już po kilku miesiącach stać się praktycznie niewidocznym. Do takiego wybuchu dochodzi, gdy w jądrze gwiazdy przestają zachodzić reakcje termojądrowe bądź następuje fotodezintegracja, czyli proces pochłaniający promieniowanie. Zmniejszające się ciśnienie promieniowania sprawia, że gwiazda zaczyna się zapadać pod wpływem własnego ciężaru. Wybuch może spowodować również biały karzeł, który tak długo karmił się materią z sąsiedniej gwiazdy, że przekroczył masę Chandrasekhara (maksymalną masę), co doprowadziło do eksplozji termojądrowej.

Obiekt RCW 86 znajduje się 8000 lat świetlnych od ziemi. W związku z tym, że tego typu obiekty z czasem ulegają rozproszeniu, obserwacja RCW 86 nie jest łatwa, gdyż pozostała po wybuchu jedynie powłoka gazowa, reszta obiektu uległa z biegiem wieków rozproszeniu. Gdyby tę supernową dało się zobaczyć gołym okiem, byłaby szersza niż księżyc w pełni, co świadczy o tym, jak dużym jest obiektem.

Na początku naukowcy nie mieli pewności, czy RCW 86 jest spokrewniona z SN 185, ponieważ zazwyczaj supernowa potrzebuje o wiele więcej czasu, aby rozszerzyć się tak bardzo. Jednak po obliczeniu prędkości, z jaką rozszerza się jej powłoka gazowa, zgodnie stwierdzili, że pasuje do supernowej, która miała miejsce 2000 lat temu. Doszli do wniosku, że to nie była zwykła eksplozja.

Co sprawiło, że ta eksplozja była wyjątkowa i rozszerzyła się z taką prędkością? Aby to zrozumieć, naukowcy postanowili wykorzystać teleskop kosmiczny Chandra, który wykorzystuje promienie rentgenowskie. Dzięki niemu byli w stanie określić prędkość poruszania się fali uderzeniowej, która wynosi 2700 km na sekundę. W pozostałościach po supernowej cząsteczki poruszają się z prędkością, jakiej nie jesteśmy w stanie obecnie uzyskać w akceleratorach cząsteczek. W dalszym toku obserwacji odkryto obecność żelaza, w związku z czym wiemy, że był to wybuch konkretnego typu, mianowicie „białego karła”. Są to supernowy typu la, czyli te, które pochłaniają materię sąsiadujących obiektów.

Białe karły powstają na skutek odsłonięcia jądra takiej gwiazdy jak Słońce. Przekształcając się w czerwonego olbrzyma, nie ma wystarczającej masy, aby doprowadzić do wybuchu, w związku z czym pochłania materię, aż zapada się pod własnym ciężarem i doprowadza do eksplozji supernowej. Zdjęcie RCW 86 zostało wykonane za pomocą kamery Dark Energy Camera (aparat do fotografowania ciemnej materii) znajdującej się na 4-metrowym Teleskopie Víctora M. Blanco umieszczonym w Międzyamerykańskim Obserwatorium w Chile Cerro Tololo.