James Webb: Τι άφησε πίσω του το ιστορικό σουπερνόβα του 1987

Όταν ένα άστρο με μάζα 20 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου μετατράπηκε σε κοσμικό πυροτέχνημα στις 24 Φεβρουαρίου 1987, η έκρηξη ήταν το πρώτο σουπερνόβα που γινόταν ορατό με γυμνό μάτι εδώ και τέσσερις αιώνες.

Έπειτα από χρόνια άκαρπων προσπαθειών, το υπέρυθρο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb κατάφερε να αναγνωρίσει τι άφησε πίσω της η έκρηξη SΝ 1987A: ένα αντικείμενο ασύλληπτης πυκνότητας, γνωστό ως άστρο νετρονίων.

«Χάρη στην καταπληκτική ανάλυση και τα νέα όργανα του James Webb, μπορέσαμε να εξετάσουμε το κέντρο του σουπερνόβα και να αναζητήσουμε για πρώτη φορά τι σχηματίστηκε από την έκρηξη. Γνωρίζουμε τώρα ότι υπάρχει εκεί μια συμπαγής πηγή υπεριώδους ακτινοβολίας, πιθανότατα ένα άστρο νετρονίων» δήλωσε ο Κλας Φράνσον του Πανεπιστημίου της Στοκχολμης, επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύεται στο περιοδικό Science.

Ένα κουταλάκι από το υλικό ενός άστρου νετρονίων θα ζύγιζε ένα δισεκατομμύριο τόνους

Το σουπερνόβα του 1987 εμφανίστηκε στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, έναν μικρό γαλαξία περίπου 160.000 έτη φωτός από τη Γη. Παρέμεινε για ορατό για εβδομάδες στον ουρανό του νότιου ημισφαιρίου, η πρώτη φορά που μια τέτοια έκρηξη γινόταν ορατή από το 1604, όταν ένα σουπερνόβα εντός του δικού μας Γαλαξία ξεπέρασε σε λαμπρότητα όλα τα άστρα του ουρανού.

Εικόνα που συνδυάζει τις νέες παρατηρήσεις του James Webb (μοβ) με παλαιότερες του Hubble (NASA/ESA/J.Larrson)

Εκρηκτικός θάνατος

Όταν ένα άστρο σαν τον Ήλιο εξαντλήσει τα κύρια πυρηνικά καύσιμά του, διογκώνεται αρχικά σε κόκκινο γίγαντα και τελικά χάνει τα εξωτερικά του στρώματα για να μετατραπεί τελικά σε λευκό νάνο.

Τα μεγαλύτερα άστρα, με μάζα τουλάχιστον 8 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου, πεθαίνουν με πιο θεαματικό τρόπο: όταν τα καύσιμά τους αρχίσουν να εξαντλούνται, η ενέργεια της πυρηνικής σύντηξης δεν αρκεί για να αντισταθεί στη δύναμη της βαρύτητας. Ως αποτέλεσμα, ο πυρήνας του άστρου καταρρέει κάτω από το ίδιο του το βάρος και εκτοξεύει στο Διάστημα τα εξωτερικά στρώματα, μια έκρηξη που ονομάζεται σουπερνόβα ή υπερκαινοφανής αστέρας.

Ανάλογα με το μέγεθος του άστρου, το σουπερνόβα αφήνει πίσω του είτε μια μαύρη τρύπα είτε ένα άστρο νετρονίων, ένα σώμα τόσο πυκνό ώστε ένα κουταλάκι από το υλικό του θα ζύγιζε ένα δισεκατομμύριο τόνους.

Θεωρητικά μοντέλα και προκαταρκτικές παρατηρήσεις υποδείκνυαν ότι το SΝ 1987A άφησε πίσω του ένα άστρο νετρονίων, ωστόσο το σενάριο της μελανής οπής δεν είχε αποκλειστεί.

Το James Webb δεν κατάφερε να διακρίνει το ίδιο το αντικείμενο επειδή παραμένει κρυμμένο πίσω από σύννεφα σκόνης που άφησε η έκρηξη. Κατέγραψε όμως ακτινοβολία από ιονισμένα άτομα θείου και αργού γύρω από το άστρο.

«Για να παραχθούν αυτά τα ιόντα ήταν σαφές ότι έπρεπε να υπάρχει στο κέντρο του SΝ 1987A μια πηγή ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας» εξηγεί ο Φράνσον σε ανακοίνωση της NASA.

«Στη δημοσίευσή μας εξετάζουμε διάφορες εκδοχές και διαπιστώνουμε ότι τα πιθανά σενάρια είναι λίγα. Όλα τους απαιτούν ένα νεογέννητο άστρο νετρονίων».

Περισσότερες πληροφορίες αναμένονται με επόμενες παρατηρήσεις με το James Webb που προγραμματίζονται για φέτος.

Και κάποια στιγμή τα επόμενα χρόνια ή δεκαετίες, τα σύννεφα σκόνης θα αραιώσουν αρκετά ώστε να γίνει άμεσα ορατό το αντικείμενο στο κέντρο.