Astronomowie z CSIC przedstawiają nową metodę wykrywania supernowych kilka godzin po wybuchu

Astronomowie z CSIC przedstawiają nową metodę wykrywania supernowych kilka godzin po wybuchu

Pięć wcześniej ukrytych pozostałości po supernowej. R. Kothes (NRC) i zespół PEGASUS/ Magazyn Nature

Przeanalizowano dziesięć supernowych i szacuje się, że dane dotyczące wybuchów gwiazd można uzyskać w ciągu 48 godzin, a nawet wcześniej.

Nowe badanie przeprowadzone przez Instytut Nauk Kosmicznych (ICE-CSIC) wykazało, że dzięki specjalnym protokołom i szybkiej obserwacji za pomocą teleskopów można uchwycić najwcześniejsze widma supernowych – wybuchów gwiazd – najlepiej w ciągu 48, a nawet 24 godzin od ich pierwszego pojawienia się.

Badanie pilotażowe, opublikowane w czasopiśmie Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP), wykorzystuje obserwacje przeprowadzone za pomocą Wielkiego Teleskopu Kanaryjskiego (GTC). W celu jego przeprowadzenia przeanalizowano łącznie dziesięć supernowych: połowa z nich była termonuklearna – o masie początkowej mniejszej niż osiem mas Słońca – a druga połowa to supernowe z zapadnięciem się jądra – o większej masie początkowej. Większość z nich zaobserwowano w ciągu sześciu dni po szacowanym wybuchu, a w dwóch przypadkach w ciągu 48 godzin.

Pierwsze godziny i dni po wybuchu supernowej zawierają bezpośrednie wskazówki dotyczące układu macierzystego: informacje, które pomagają rozróżnić modele wybuchu, oszacować parametry krytyczne i zbadać lokalne środowisko.

Protokół badania rozpoczyna się od szybkiego wyszukiwania kandydatów na podstawie dwóch kryteriów: sygnał świetlny nie może być widoczny na zdjęciach z poprzedniej nocy, a nowe źródło musi znajdować się w galaktyce. Gdy oba warunki są spełnione, zespół uruchamia instrument OSIRIS zainstalowany w GTC w celu uzyskania widma. Widmo to wskazuje między innymi, czy gwiazda zawierała wodór, co oznacza, że jest to supernowa z zapadnięciem jądra.

Badania te stanowią bezprecedensową okazję do zbadania momentów bezpośrednio po śmierci gwiazdy i sprawiają, że wczesne wykrycie ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia jej pochodzenia i ewolucji. Ponieważ w ramach tego pierwszego badania udało się zebrać dane w ciągu 48 godzin, autorzy doszli do wniosku, że możliwe jest przeprowadzenie jeszcze szybszych obserwacji.

„Teraz wiemy, że dobrze skoordynowany program spektroskopowy szybkiego reagowania, w połączeniu z głębokimi mapami fotometrycznymi, może realistycznie zebrać widma w ciągu jednego dnia po wybuchu, co toruje drogę do systematycznych badań najwcześniejszych faz w przyszłych mapowaniach na dużą skalę” – powiedział Lluís Galbany, astrofizyk z ICE-CSIC i Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) oraz pierwszy autor badania.