Zvětšit obrázek

Šipka ukazuje superjasnou supernovu SNLS 06D4eu. Kredit: UCSB, SNLS.

Supernova Legacy Survey (SNLS) je zajímavý projekt výzkumu temné energie, jehož náplní bylo v letech 2003 až 2008 zachytit a nadále sledovat cca 2 tisíce supernov s velkým rudým posuvem. Pozorování probíhala na CCD zařízení MegaPrime havajského teleskopu CFHT (Canada–France–Hawaii Telescope). Výstupem projektu SNLS je záplava pozoruhodných dat, z nichž se dají vytěžit pěkné věci.

Zvětšit obrázek

Andy Howell. Kredit: Katrina Marcinowski/ UCSB.

V datech SNLS se prohrabal i tým, který vedl Andrew Howell z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře. Vydolovali z nich dvě supernovy, které patří k těm nejjasnějším a zároveň nejvzdálenějším supernovám vůbec. Jsou stotisíckrát jasnější než běžné supernovy a vybuchly ve vzdálenosti zhruba 10 miliard světelných let. Byly objeveny v letech 2006 a 2007, přičemž Howell a spol. si s nimi nejprve vůbec nevěděli rady. Nebylo jasné, jestli se odehrály daleko anebo blízko a nebylo vlastně ani jasné, jestli to jsou supernovy. Když Howell před časem předvedl dotyčné jevy na konferenci, tak s nimi přítomné vědce dokonale zaskočil. Vzhledem k jejich šíleným energiím nikdo původně nehádal, že by mohlo jít o supernovy. Odborníci to považovali za nemožné, jak ale každý ví, vesmír je plný překvapení.

Zvětšit obrázek

Teleskop CFHT. Kredit: CFHT.

Časem se ukázalo, že to přeci jenom nejspíš budou supernovy, známé teď jako SNLS 06D4eu a SNLS 07D2bv. Pomohla především pozorování jejich nezřetelných domácích galaxií. Obě dvě jsou takzvané superjasné supernovy (superluminous supernova), což je nově se rýsující skupina extrémních supernov. Zároveň hned vytvořily speciální podskupinu superjasných supernov bez vodíku. A jak může dojít k takové superexplozi, která strčí do kapsy i běžné výbuchy velkých hvězd? Jak jsme nedávno psali na OSLU, superjasné supernovy jsou pravděpodobně poháněny magnetary. Během zběsilé exploze umírající hvězdy vznikne freneticky rotující neutronová hvězda se stovkami otáček za sekundu, kterou ovíjejí brutálně extrémní magnetická pole, stabilionkrát silnější, nežli je to naše důvěrně známé pozemské. Čili magnetar. Howell a spol. teď mají v ruce prý první detailní pozorování toho, jak taková exploze superjasné supernovy probíhá.

Zvětšit obrázek

Teleskop se zařízením MegaPrime/MegaCam. Kredit: CFHT.

Podle představy Howellova týmu šlo o velké hvězdy, které nejprve odfoukly své vnější vrstvy. Do samotné exploze superjasné supernovy pak vstoupilo obnažené nitro původní hvězdy, vlastně jen několikrát větší než Slunce a bohaté na uhlík a kyslík. Klíčovou roli sehrála extrémní rotace nitra hvězdy, která pak vedla ke vzniku magnetaru při ultimátní explozi, která otřásla celým vesmírem do základů.

Zvětšit obrázek

Pavel Bakala, člen týmu LOFT „Strong gravity“. Kredit: SU Opava.

Superjasné supernovy SNLS 06D4eu a SNLS 07D2bv explodovaly jen 4 miliardy let po Velkém třesku, tedy v poměrně mladém vesmíru. Vznik Sluneční soustavy byl tehdy jen hudbou velmi vzdálené budoucnosti. Dotyčné supernovy jsou tak daleko, že UV záření tehdejšího výbuchu natáhlo rozpínání vesmíru natolik, že z něj dneska je viditelné světlo. Tahle změna nejprve mátla vědce, ale zároveň vlastně umožnila pořádné pozorování prastarých supernov ze Země. Viditelné světlo totiž prochází pozemskou atmosférou mnohem lépe než UV. Howell tyto exploze rozverně přirovnává k (neptačím) dinosaurům mezi supernovami. Bývaly veliké a dnes už nejspíš vymřely. Pocházejí vesměs z dávného vesmíru, v němž bylo jen málo těžších prvků.

Dávné superjasné supernovy zaujaly i Pavla Bakalu, odborníka na obecnou teorii relativity a chování hmoty a záření v blízkosti černých děr a neutronových hvězd, z Ústavu fyziky Filozoficko-přírodovědecké fakulty Slezské univerzity v Opavě. Analýza spekter a světelných křivek extrémně zářivých  supernov v hluboké kosmologické minulosti podle něj může ozřejmit vliv nízké metalicity (obsahu prvků těžších než hélium vztaženého k  obsahu vodíku a hélia) na mechanismy vzniku a vývoje hvězd v raném vesmíru a tak korigovat současné teoretické modely struktury hvězd. Neméně zajímavá je však pro něj i otázka, zda pozorované neočekávané vlastnosti supernov (a případně i jiné astrofyzikální procesy) mohou být determinovány také poměrem zastoupení temné energie a zářící i temné hmoty v raném vesmíru. V současné etapě evoluce našeho universa temná energie, jejíž původ je stále nejasný, dominuje, a proto urychluje kosmologickou expanzi. V raném vesmíru však pravděpodobně převažovala zářící a temná hmota a kosmologická expanze byla decelerována.

Literatura

UCSB News 19. 12. 2013, Astrophysical Journal 779: 98, Wikipedia (Supernova Legacy Survey).