Dziwna gwiazda jest jak zombie: eksplodowała jako supernowa i przeżyła. Teraz świeci jeszcze jaśniej
Mianem supernowej zazwyczaj określa się potężną eksplozję, do której dochodzi w ostatniej chwili istnienia gwiazdy. Jak się jednak okazuje, niektóre gwiazdy umierają w supernowej, a potem żyją dalej.
Masywne gwiazdy żyją krótko i intensywnie, a ich śmierć jest zazwyczaj spektakularna. Gwiazda eksplodująca jako supernowa potrafi przez moment świecić jaśniej niż cała galaktyka, w której się znajduje. Mniejsze gwiazdy (podobne do Słońca), jak się okazuje, też potrafią doprowadzić do eksplozji supernowej, a następnie… ją przeżyć.
Weźmy na przykład dwie gwiazdy podobne do Słońca krążące wokół wspólnego środka masy, w tzw. układzie podwójnym. Ewolucja takich gwiazd przebiega normalnie tak, jak ewolucja Słońca. Kiedy w starzejącej się gwieździe ostatnie zapasy helu zostaną w procesie fuzji jądrowej zamienione w węgiel i tlen, gwiazda ulega kolapsowi, kurczy się do rozmiarów Ziemi (posiadając wciąż masę porównywalną z masą połowy Ziemi) i staje się tak zwanym białym karłem. Jeżeli w otoczeniu nie ma drugiej gwiazdy, taki biały karzeł będzie następnie przez setki miliardów lat stygł. Jeżeli natomiast biały karzeł jest elementem układu podwójnego, dzieje się nieco więcej. Gęsty, masywny biały karzeł zaczyna zasysać materię z powierzchni swojej gwiezdnej towarzyszki. Gaz odrywany z gwiazdy-towarzyszki, po spirali opada powoli na powierzchnię białego karła, zwiększając jego masę.
Proces ten zazwyczaj dobiega końca, kiedy masa białego karła wzrośnie do 1,44 masy Słońca, czyli tzw. granicy Chandrasekhara. Przy takiej masie warunki na powierzchni białego karła docierają do punktu, w którym dochodzi do fuzji węgla. Gwałtowna reakcja łańcuchowa prowadzi w tym momencie do wyzwolenia olbrzymiej ilości energii. Dochodzi do eksplozji supernowej typu Ia, która zazwyczaj ostatecznie rozrywa całego białego karła na strzępy. Ten mechanizm zawsze pojawia się w tym samym momencie, przy tej samej masie, przez co zawsze świecą dokładnie tak samo jasno. Dzięki temu supernowe typu Ia traktowane są jako tzw. świece standardowe, które służą do pomiarów odległości we wszechświecie (skoro wszystkie supernowe są tak samo jasne, to ich obserwowana z Ziemi jasność mówi nam, jak daleko się znajduje).
Słowo zazwyczaj jest jednak tutaj kluczowe. Jak się bowiem okazuje, zdarzają się wyjątki.
Dziesięć lat temu eksplodowała supernowa SN 2012Z
W 2012 roku w oddalonej od nas o 120 mln lat świetlnych galaktyce spiralnej NGC 1309 doszło do właśnie takiej eksplozji supernowej SN 2012Z typu Ia. Zważając na fakt, że galaktyka ta przed eksplozją była obserwowana całymi latami, teraz po eksplozji wystarczyło sprawdzić której gwiazdy już nie ma, aby wiedzieć, co eksplodowało.
Najnowsze zdjęcia z teleskopu Hubble’a pokazały jednak co innego. Gwiazda podejrzewana o eksplozję nie tylko nie zniknęła, ale zaczęła świecić jeszcze jaśniej. Tego akurat nikt się nie spodziewał.
Aktualnie astronomowie próbują zrozumieć, co tu się tak naprawdę stało. Jedna z teorii mówi, że eksplozja nie rozerwała gwiazdy SN 2012Z do końca, a jej wnętrzności po początkowym wstrząsie opadły z powrotem w to samo miejsce, przy czym teraz zajmują większą objętość niż gdy były bardzo gęstym białym karłem. Jeżeli zajmują większą objętość to i większa powierzchnia świeci w naszą stronę. Być może to z tego wynika wyższa jasność gwiazdy.
SN2012Z należy zatem do nowej kategorii nieudanych supernowych typu Iax, nazywanych czasami mini-supernowymi. Pierwszą taką supernową zidentyfikowano w 2002 roku.
