Mga Astronomo, Nakatutok sa Pagkamatay ng Isang Higanteng Bituin

Sa Washington, nagkaroon ng pambihirang pagkakataon ang mga astronomo na masaksihan ang mapanganib na pagkamatay ng isang napakalaking bituin mula simula hanggang wakas. Ang kanilang mga obserbasyon ay nagbigay ng bagong kaalaman kung paano nagaganap ang ganitong uri ng marahas na kaganapan sa iba't ibang paraan na hindi pa dati nalalaman. Nagsimula ang mga obserbasyon noong Marso nang matuklasan ng Einstein Probe space telescope ng Tsina ang isang panandaliang pagsabog ng X-ray na dulot ng isang makapangyarihang shock wave na nagmula sa pagsabog sa bumabagsak na stellar core ng bituin. Ang kaganapang ito ay tinatawag na shock breakout, na inaakalang nagaganap sa bawat supernova ngunit mahirap makita dahil sa pagiging maikli nito. Sa katunayan, ito ang kauna-unahang pagkakataon mula noong 2008 na naobserbahan ito.

Ayon kay astronomer Brendan O'Connor, isang postdoctoral fellow sa Carnegie Mellon University sa Pittsburgh at pangunahing may-akda ng isa sa dalawang siyentipikong papel na naglalarawan sa supernova, "Kailangan ng swerte upang masaksihan ito sa totoong oras."

Ipinaliwanag ni astronomer Jillian Rastinejad, isang NASA Einstein Fellow sa University of Maryland at pangunahing may-akda ng isa pang pag-aaral, na "Maaari mong isipin ang shock na parang radar — habang ang shock ay dumadaan sa panlabas na mga layer ng bituin at anumang materyal sa paligid, nag-iiwan ito ng bakas sa signal na aming natutukoy sa X-ray. Magagamit namin ang mga X-ray na ito upang makakuha ng isang hindi pa nagagawang malapit na tanawin ng bituin sa bingit ng pagbagsak." Agad na nagtipon ang mga mananaliksik ng isang batalyon ng mga teleskopyo, kabilang ang orbiting Chandra X-ray Observatory at iba pang mga pasilidad sa lupa, upang ipagpatuloy ang mga obserbasyon sa loob ng halos tatlong buwan hanggang sa ang lokasyon ng supernova ay lumihis sa likod ng ating araw mula sa pananaw ng Earth.

Ang bituin ay matatagpuan sa humigit-kumulang 500 milyong light-years mula sa Earth sa isang medyo malapit na galaxy. Ang isang light-year ay ang distansyang nalalakbay ng liwanag sa loob ng isang taon, na katumbas ng 5.9 trilyong milya (9.5 trilyong km).

Tinaya na ang bituin ay humigit-kumulang 30 beses na mas mabigat kaysa sa araw bago ang supernova. Ayon kay Rastinejad, "Ito ay isa sa mga pinakamabibigat na bituin, marahil ay mas malaki pa kaysa sa Betelgeuse," na tumutukoy sa isa sa mga pinakamaliwanag na bituin sa kalangitan ng gabi, isang napakalaking bituin na pinaniniwalaang malapit nang mamatay sa supernova, na matatagpuan sa Milky Way sa pagitan ng 500 hanggang 600 light-years mula sa Earth. Ang pagsabog ay inaakalang nag-iwan ng isang black hole, isang napaka-madensidad na bagay na may napakalakas na gravity na kahit ang liwanag ay hindi makakatakas. Bago ang pagsabog, ito ay isang Wolf-Rayet star, isang bihira at napakalaking uri na nagbuhos ng mga panlabas na layer ng hydrogen at helium sa pamamagitan ng makapangyarihang stellar winds.

Ang pagsabog ng bituin ay nakategorya bilang isang "broad-lined Type Ic" supernova, na kinasasangkutan ng isang bituin na may mga stripped outer layers at ang materyal na itinapon ng pagsabog ay kumikilos sa isang matinding bilis — sa kasong ito, higit sa 10% ng bilis ng liwanag.

Ipinakita ng supernova ang maraming katangian ng mga makapangyarihang pagsabog ng bituin na kadalasang nauugnay sa isang phenomenon na tinatawag na gamma-ray burst — isang matinding pagsabog ng gamma-ray radiation, ang pinakamataas na anyo ng liwanag — ngunit sa pagkakataong ito, walang ebidensya ng isa. Ayon kay O'Connor, "Isa sa mga pangunahing tanong na walang sagot sa larangan ay kung bakit ang ilang mga bumabagsak na napakalaking bituin ay naglulunsad ng mga jet ng materyal malapit sa bilis ng liwanag na nakakatakas sa bituin at nagiging sanhi ng gamma-ray bursts, habang ang mga tila katulad na bituin ay hindi."

Ipinaliwanag ni O'Connor na "Ang mabilis na gumagalaw na materyal sa jet ay nagbabanggaan sa sarili nito sa mga discrete shocks upang makabuo ng mga gamma-ray na nakikita natin sa gamma-ray bursts."

Isang posibilidad ay ang jet na ito ay "choked" — pinigilan na umusad sa kalawakan — alinman sa pamamagitan ng ibabaw ng bituin o ng mas masinsin na materyal na nakapaligid sa bituin sa mga huling yugto ng buhay nito. Ayon kay O'Connor, "Ang pagkakaroon ng choked jets ay teoretikal na ipinahayag dekada na ang nakalipas, ngunit hindi pa ito natutukoy nang tiyak. Ang pagkakaiba sa pagitan ng isang matagumpay at choked jet ay kung ang jet ay gumagalaw nang sapat na mabilis, o may sapat na lakas, upang makalabas sa nakapaligid na stellar material."

Ito ang kauna-unahang supernova ng ganitong uri na naobserbahan nang walang gamma-ray burst at jet ng materyal. Ayon kay Rastinejad, "Ipinapakita ng natuklasan na ang mga pinakamabibigat na bituin ay namamatay sa mas maraming paraan kaysa sa naisip ng mga astronomo dati."

Dagdag pa ni Rastinejad, "Ang mga ekstremong supernova na ito ay mga laboratoryo para sa mga astrophysicist upang pag-aralan kung paano kumikilos ang mga batas ng pisika sa mga ekstremong kapaligiran — isipin ang mataas na densidad, mataas na temperatura, materyal na ilang beses ang masa ng ating araw — na hindi natin maulit dito sa Earth. Sa pamamagitan ng pag-aaral sa mga ito, mas marami tayong natutunan tungkol sa mga batas ng ating uniberso." — Reuters