Astronomové poprvé přímo pozorovali rázovou vlnu z exploze supernovy prorážející povrch umírající hvězdy a odhalili pozoruhodně symetrický proces. Po dlouhou dobu bylo zachycení tohoto prchavého okamžiku obtížné kvůli vzácnosti přímých pozorování supernov v jejich raném stádiu a nedostatečnému výkonu dalekohledů.
Když 10. dubna 2024 ve spirální galaxii NGC 3621 explodovala supernova 2024ggi, dal se do práce mezinárodní tým astronomů vedený Yi Yangem z Pekingské univerzity Tsinghua. Tato relativně blízká supernova – nacházející se asi 22 milionů světelných let daleko v souhvězdí Hydra – představovala vzácnou příležitost. Během 26 hodin od svého prvního objevu sítí ATLAS (Asteroid-Terrastron Last Warning Signal) tým získal pozorovací časy z velmi velkého dalekohledu (VLT) Evropské jižní observatoře (ESO) v Chile.
Tato rychlá reakce byla životně důležitá. Hvězdou zapojenou do exploze byl obří červený veleobr s hmotností 12-15krát větší než naše Slunce. Těmto hvězdám nakonec dojde jejich jaderné palivo, což způsobí kolaps jádra a vyvolání obrovské exploze zvané supernova. Vzhledem k obrovské velikosti hvězdy (asi 500krát širší než naše Slunce) však rázové vlně vytvořené touto implozí trvalo asi den, než překonala viditelný povrch hvězdy.
Jak vysvětluje astronom Dietrich Baade z ESO: “První pozorování VBT zachytila fázi, kdy hmota urychlená explozí blízko středu hvězdy prorazila povrch hvězdy.” Toto vzácné pozorovací okno umožnilo týmu současně studovat geometrii explodující hvězdy a její okolní materiál.
To, co viděli, byl zploštělý tvar, připomínající olivu nebo hroznové víno, rozprostírající se symetricky směrem ven, dokonce narážející na prstenec mezihvězdného materiálu, který předtím vyvrhla umírající hvězda. Tato symetrie je v rozporu s některými převládajícími teoretickými modely, které předpovídají absorpci neutrin rázovou vlnou, což vede k vysoce asymetrickým explozím.
Tým naznačuje, že silná magnetická pole mohou být místo toho zodpovědná za jakoukoli následnou asymetrii pozorovanou v pozdějších fázích vývoje supernovy. Výsledky studie zpřesní naše chápání hvězdné evoluce a mechanismů, které řídí tyto katastrofické kosmické události.
Přímá pozorování tvaru a symetrie této rázové vlny poskytují astronomům důležitá vodítka o tom, jak hmotné hvězdy nakonec dosáhnou jejich ohnivého zániku.
