În 1987, cerul Pământului a fost luminat de un spectacol rar, iar lumea științifică nu-și putea explica fenomenul. Acum am putea avea un răspunsul

De atunci, materialul ejectat în timpul supernovei numite acum SN 1987A a continuat să evolueze, nemaifiind vizibil decât prin telescoape, dar apropierea sa a oferit oamenilor de știință o perspectivă fără precedent asupra urmărilor imediate și a evoluției unei morți stelare masive. Cu toate acestea, a existat o întrebare absolut orbitoare. Ce s-a întâmplat cu nucleul rămas al stelei, bucata care ar fi trebuit să rămână intactă în resturile dezordonate ale viscerelor sale explodate? Ei bine, acum am putea avea un răspuns.

Oamenii de știință care au analizat datele Telescopului Spațial James Webb (JWST ) au descoperit dovezi neașteptate ale existenței unei stele neutronice, care se ascunde printre resturile stelare."Mulțumită rezoluției spațiale superbe și instrumentelor excelente de pe JWST, am reușit, pentru prima dată, să sondăm centrul supernovei și ce s-a creat acolo", spune astrofizicianul Claes Fransson de la Universitatea din Stockholm, care a condus studiul.

"Acum știm că există o sursă compactă de radiații ionizante, cel mai probabil de la o stea neutronică.Am căutat acest lucru încă din momentul exploziei, dar a trebuit să așteptăm JWST pentru a putea verifica predicțiile".

Supernova de colaps al nucleului unei stele masive este unul dintre cele mai violente evenimente din Univers. Aceste supernove apar atunci când o stea masivă, cu o masă mai mare de aproximativ opt ori mai mare decât cea a Soarelui, rămâne fără material pentru fuziunea nucleului. Odată ce fuziunea s-a oprit suficient de mult pentru ca presiunea exterioară pe care o produce să nu mai fie suficientă împotriva presiunii gravitaționale interioare, steaua explodează.

Materialul exterior este aruncat în spațiu, dar miezul stelei este strivit în interior de gravitație într-un obiect ultradens.Ce este acest obiect depinde de masa inițială a stelei. Calculele sugerează că o stea inițială cu masa cuprinsă între 8 și 30 de mase solare va produce o stea neutronică. Dacă este mai grea, se obține o gaură neagră.Pentru că nu avem parte de multe supernove, oamenii de știință au fost foarte entuziasmați să urmărească desfășurarea acesteia. Dar, din cauza tuturor resturilor, nu era clar dacă SN 1987A a produs o stea neutronică sau o gaură neagră. Oamenii de știință au crezut că o stea neutronică era mai probabilă, dar nu au reușit să cerceteze praful rămas în urmă cu o rezoluție suficient de mare pentru a confirma.

JWST a făcut observații ale faimoasei rămășițe de supernovă în 2022, iar Fransson și echipa sa s-au orientat către acestea pentru a căuta răspunsuri. Ei au folosit capacitățile în infraroșu ale puternicului telescop pentru a privi în resturi, folosind spectroscopia pentru a analiza compoziția gazului din acestea.

În jurul centrului rămășiței de supernovă, aproape de locul în care a avut loc explozia, au găsit ceva surprinzător: atomi de argon și sulf greu, ai căror electroni externi fuseseră îndepărtați, un proces cunoscut sub numele de ionizare. Există mai multe căi de ionizare, care presupune adăugarea sau eliminarea de electroni. Echipa a efectuat o modelare și a constatat că, în acest context particular, exista o singură explicație: o stea neutronică.

Modelele echipei au returnat două scenarii de stele neutronice.În primul, radiațiile ultraviolete și X puternice de la o stea neutronică foarte fierbinte au eliminat electronii pe măsură ce steaua se răcea.

În cel de-al doilea, vânturile de particule emanate de o stea neutronică ce se rotește rapid ar fi putut interacționa cu materialul din jur pentru a ioniza atomii.

"Detectarea noastră cu spectrometrele MIRI și NIRSpec ale lui James Webb a unor puternice linii de emisie ionizate de argon și sulf chiar din centrul nebuloasei care înconjoară Supernova 1987A este o dovadă directă a prezenței unei surse centrale de radiații ionizante. Datele noastre se pot potrivi doar cu o stea neutronică ca sursă de energie a acestei radiații ionizante", spune astronomul Mike Barlow de la University College London. "Misterul cu privire la posibilitatea ca o stea neutronică să se ascundă în praf a durat mai bine de 30 de ani și este interesant că l-am rezolvat."

Descoperirea este în concordanță cu mai multe teorii despre stelele neutronice. Modelele sugerează că argonul și sulful sunt produse în cantități mari în interiorul unei stele muribunde chiar înainte ca aceasta să devină supernovă. Iar oamenii de știință au prezis cu zeci de ani în urmă că radiațiile ultraviolete și X din rămășițele unei supernove reprezintă prezența unei stele neutronice nou-născute.

Dar nimeni nu a ghicit că acesta ar putea fi modul în care o găsim.

"Această supernovă continuă să ne ofere surprize", spune astrofizicianul Josefin Larsson de la Institutul Regal de Tehnologie din Suedia.

"Nimeni nu a prezis că obiectul compact va fi detectat printr-o linie de emisie super puternică de argon, așa că este oarecum amuzant că așa am găsit-o cu JWST".

(Fluierul)