Objav supernovy 2021yfj bol veľkou náhodou. Supernova totiž trvá veľmi krátko, ide o explóziu na konci hviezdneho života. Už jej zachytenie je pre astronómov veľkou udalosťou.
Tú s jazykolamným názvom 2021yfj objavili len tesne po výbuchu. A dostali pohľad na niečo, čo nikdy predtým nevideli: vnútornú štruktúru hviezdy.
Extrémne vzácny jav opisujú v časopise Nature.
Ošúpaná ako cibuľa
Supernovu 2021yfj vedci prirovnávajú k cibuli, ktorá pred svojím koncom odlupuje jednotlivé vrstvy a odhaľuje svoje srdce.
Objekt objavili astronómovia v dátach zo Zwickyho prieskumu (Zwicky Transient Facility), ktorý prebieha v observatóriu Palomar v Kalifornii. Dodatočné pozorovania z Keckovho observatória na Havaji pomohli oddeliť svetlo z explózie od stôp prvkov, ktoré pri nej unikli do okolia.
Pred výbuchom bola hviezda minimálne 60-krát masívnejšia ako Slnko. Zvyčajne, keď hviezdy umierajú, vidia vedci zmes rôznych prvkov z jej vrstiev a je preto ťažké odhadnúť, ktoré pochádzajú zvnútra a ktoré zvonka.
Zdá sa však, že pozorovaná hviezda zhadzovala vrstvy aj tisícky rokov pred svojím explozívnym koncom.
Vedci dlhé roky hypotetizujú o tom, čo sa ukrýva vnútri hviezd. Pozorovať ho priamo je nemožné, bránia v tom vonkajšie vrstvy hviezdy. Preto je zachytenie „olúpanej“ hviezdy také výnimočné.
Dlho sa predpokladalo, že vonkajšie vrstvy hviezd sú tvorené ľahšími prvkami, ako sú vodík a hélium. V jadre hviezdy sú zase ťažšie prvky ako kyslík, uhlík, kremík, síra či železo.
Pri kolapse železného jadra 2021yfj astronómovia videli, ako sa rozžiarila predošlá zhodená vrstva zložená z kremíka, síry a argónu. Prekvapením bolo, že v poslednej zhodenej hviezdnej vrstve sa nachádzali aj stopy hélia.
„Je to ako mucha v polievke, nemá tam byť,“ povedal pre The New York Times astrofyzik a hlavný autor štúdie Steve Schulze. Ako ľahký prvok mal byť už dávno preč.
„Môže to naznačovať, že došlo k zmiešaniu alebo že musíme upraviť naše modely hviezdneho vnútra,“ píšu v komentári pre Nature astrofyzička Anya Nugent a kozmológ Peter Nugent.
Jedna z tisíc
Prečo presne hviezda zhadzovala postupne svoje vrstvy, nie je jasné.
Jednou z hypotéz je, že hviezdu postupne roztrhala susedská hviezda a z nej sa aj dostali stopy hélia do vnútorných vrstiev. Ďalšou možnosťou je, že z hviezdy vystreľovali silné prúdy, ktoré so sebou stiahli materiál. Dôkazy po prúde však v okolí hviezdy nenašli.
Supernova 2021yfj môže byť zároveň úplne novým typom hviezdneho výbuchu. V súčasnosti poznáme supernovy Typu I, ktoré nemajú vodík, a Typu II, ktoré vodík obsahujú. Supernovu 2021yfj Schulze zatiaľ označuje ako Typ Ien, nejde však o oficiálnu klasifikáciu.
Autori štúdie predpovedajú, že podobné hviezdne explózie sa udejú raz za tisíc supernov. Podobnú udalosť bude zrejme ťažké znovu zachytiť. Priblížiť by sa k tomu mohlo observatórium Very C. Rubinovej v Čile, ktoré v júni urobilo prvé testovacie snímky vesmíru.
V najbližších desiatich rokoch by mohlo objaviť milióny supernov, vedci však budú schopní klasifikovať iba percento z nich.
Objav supernovy 2021yfj vedcom pripomína, že aj známe oblasti astrofyziky ich stále môžu prekvapiť, píšu Nugentovci.
„Zachytením hviezdy v správnom okamihu astronómovia potvrdili desaťročia staré predpovede a zároveň odhalili záhady o tom, ako masívne hviezdy končia svoj život,“ dodávajú.
DOI: 10.1038/s41586-025-09375-3
