17 czerwca teleskopy ATLAS na Hawajach zauważyły nową kropkę na niebie. Nowy, jasny obiekt pojawił się w przeciągu kilku dni i osiągnął około 14 magnitudo w świetle widzialnym. Teleskopy ATLAS mają za zadanie badać niebo w poszukiwaniu zagrażających nam asteroid, więc astronomowie kierujący tym projektem opublikowali powiadomienie o nowym obiekcie, nazwali go maszynowo AT2018cow i zasugerowali, że pewnie to zwykły układ kataklizmiczny (układ dwóch gwiazd, gdzie jedna dostaje materię od drugiej, przez co dochodzi czasami do poważnych rozbłysków). Chłopaki od ATLASu wspomnieli tylko jeszcze, że w tle obiektu znajduje się galaktyka CGCG 137-068, ale to pewnie tylko przypadek.
Przypadek urósł do rangi ciekawostki, bowiem nową kropką zainteresowali się badacze z obserwatorium GROND z Chile, którzy zaczęli badać obiekt fotometrycznie. Tuż potem pojawiła się spektroskopia z Liverpoolu, z Anglii. Próby wyznaczenia odległości do obiektu były jednak bezskuteczne. Interesująco się zrobiło po telegramie z obserwatorium Licka z USA, którzy skierowali swój nieco większy teleskop (3 metry średnicy u Licka vs 2 metry w Liverpoolu) i zaobserwowali w widmie poszlaki wiążące źródło blasku z leżącą w tle galaktyką. Chwilę później pojawił się telegram od dr Sandoval z Texasu o obserwacjach wykonanych z użyciem Obserwatorium Orbitalnego Swift, które normalnie obserwuje obiekty świecące w rentgenie i w gamma. Dr Sandoval szybko przeliczyła, że jeśli obserwowany obiekt faktycznie leży w galaktyce oddalonej o około 200 milionów lat świetlnych stąd, to musiałby być nawet 10 miliardów razy jaśniejszy od standardowego układu kataklizmicznego.To, wraz ze wszystkimi zebranymi dotychczas danymi sugerowałoby, że patrzymy na „po-blask” obiektu, który był źródłem rozbłysku gamma (tzw. GRB – Gamma Ray Burst), a sam rozbłysk ukierunkowany był obok nas.
Wizja artystyczna hipernowej
Po tych wiadomościach obiektem zainteresował się już cały świat. Obserwacje prowadzone były m.in. z obserwatoriów Xinglong w Chinach, Palomar w USA, VLT w Chile, COATLI w Meksyku, IRAM we Francji oraz HCT w Indiach. W widmie obiektu widać w tej chwili słabe ślady zjonizowanego żelaza poruszającego się z prędkością około 20’000 km/s względem środka źródła, a obserwacje radiowe wskazują, że mamy do czynienia z „wydarzeniem z rodzaju relatywistycznych”. Brakuje jakichkolwiek śladów wodoru i helu, a temperatura obiektu najprawdopodobniej wynosi około 25’000 Kelwinów. Wszystko by pasowało supernowej typu Ic, czyli bardzo masywnej gwiazdy, która zakończyła swój żywot zapadając się do postaci czarnej dziury. Jedyny problem to jasność obiektu i jego bardzo szybkie pojaśnienie. Jest kilkukrotnie jaśniejszy od supernowych oraz pojawił się w ciągu dni, podczas gdy supernowe potrzebują więcej czasu, by osiągnąć maksimum jasności.
Wykres porównujący blask różnych klas supernowych i hipernowej. Hipenowa typu Ic (żółta linia) jest około 2 magnitudo (około 6x) jaśniejsza w maksimum od najjaśniejszych klas supernowych (czarna linia).
Najlepiej obecnie pasującym scenariuszem jest rozbłysk hipernowej. Obiekty te nie są jeszcze dobrze poznane, dlatego musimy posługiwać się domysłami. Co jednak już wiadomo z obserwacji, hipernowe dzielą się na klasy, podobnie jak supernowe, a jedną z klas jest rodzina obiektów nieposiadających żadnych śladów wodoru i helu: hipernowe typu Ic. Prawdopodobnie powstają one przez zapadnięcie się ekstremalnie masywnej gwiazdy, która sama rozwiała lub została pozbawiona z zewnątrz, swojej otoczki wodorowo-helowej. Co ciekawe, znamy i obserwujemy gwiazdy, które spełniają te warunki. Są to gwiazdy Wolfa-Rayeta typu WC i WO. Hipotetyzuje się, że w ostatniej fazie życia takiej bardzo masywnej gwiazdy jej rdzeń zapada się do stanu pośredniego zwanego magnetarem, by później zapaść się jeszcze bardziej do obiektu znanego jako czarna dziura. Jeśli gwiazda kręciła się wokół własnej osi odpowiednio szybko, to część jej materii uformowała dysk wokół czarnej dziury i opada na nią grawitacyjnie. Te ostatnie momenty przeistoczenia się gwiazdy w martwy twór czarnej dziury owocuje wysłaniem super-energetycznego promieniowania w postaci krótko żyjących dżetów, swoistego wystrzału promieniowania, który jest przez nas nazywany rozbłyskiem gamma. Rozbłysk taki podgrzewa materię otaczającą pozostałości po gwieździe, która następnie oddaje energię w postaci charakterystycznego „po-blasku”, który może trwać dniami.
Mija równo tydzień od odkrycia AT2018cow. Czy to jest nieznany rodzaj źródła GRB? A może nowy, wreszcie wspaniale udokumentowany przypadek hipernowej typu Ic? Obserwacje trwają, dane się zbierają, a kilka międzynarodowych ekip pracuje nad rozwikłaniem zagwozdki.
W trakcie pisania tego tekstu, tj. 24 czerwca o 4:51 rano, pojawił się nowy telegram, tym razem z NASA. Obiekt jest już obserwowany przez NICER, czyli Neutron star Interior Composition ExploreR. Ten instrument został dostarczony przez SpaceX w czerwcu 2017 do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. To już chyba komplet lokalizacji, jakie mamy do dyspozycji z wyspecjalizowanymi teleskopami :). Co prawda mamy jeszcze teleskop na Księżycu, ale jest on zdecydowanie za mały na potrzeby obserwowanej prawdopodobnej hipernowej. A skoro zajęła się tym NASA, to i pewnie za niedługo będzie o tym obiekcie głośniej.
Pozdrawiam,
Bartek
