סופרנובה היא אירוע נדיר ומופלא. מכיוון שהפיצוצים העזים הללו מתרחשים רק כאשר כוכב מסיבי מגיע לשלב הסופי של תוחלת חייו האבולוציונית - כשהוא מיצה את כל הדלק שלו ועובר התמוטטות ליבה - או כאשר גמד לבן במערכת כוכב בינארי אוכל את בן לוויה שלו, כשהוא מסוגל עד אחד הוא הפריבילגיה.
אך לאחרונה, צוות בינלאומי של אסטרונומים היה עד למשהו שנדיר עוד יותר - אירוע סופרנובה שנראה כאילו הוא קורה בהילוך איטי. בעוד שסופרנובה מסוגה (SN Type Ibn) מאופיינת בדרך כלל בעלייה מהירה לבהירות שיא וירידה מהירה, סופרנובה ספציפית זו לקחה זמן רב ללא תקדים כדי להגיע לבהירות מקסימאלית, ואז התפוגגה אט אט.
לצורך המחקר צוות המחקר - שכלל חברים מבריטניה, פולין, שוודיה, צפון אירלנד, הולנד וגרמניה - חקר אירוע מסוג Ibn המכונה OGLE-2014-SN-13. פיצוצים מסוגים אלה נחשבים כתוצאה של כוכבים מאסיביים (שאיבדו את מעטפת המימן החיצונית שלהם) העוברים קריסת ליבה, ושמוצריהם מתקיימים אינטראקציה עם ענן של חומר סביבתי עשיר הליום (CSM).
את המחקר הוביל אמיר קארמהמטובולו ממרכז אוסקר קליין באוניברסיטת שטוקהולם. כפי שהוא אמר למגזין Space באמצעות המייל:
"סופרנובות מסוג אבן נחשבים לפיצוצים של כוכבים מאסיביים מאוד, מוקפים באזור צפוף של חומר עשיר בהליום. אנו מסיקים את קיומו של הליום זה דרך נוכחותם של קווי פליטה צרים הליום בספקטרום האופטי שלהם. אנו גם מאמינים כי מעט מאוד מימן, אם בכלל, נמצא בסביבתו הקרובה של הכוכב, מכיוון שאם הוא היה שם, הוא יופיע חזק בהרבה מהליום בספקטרום. כפי שאתה יכול לדמיין, סוג זה של תצורה הוא נדיר ביותר, מכיוון שמימן הוא היסוד השופע ביותר ביקום ללא ספק. "
כפי שכבר צוין, סופרנובות מסוג איבן מאופיינות בעלייה פתאומית ודרמטית בהירותן, ואז ירידה מהירה. עם זאת, כאשר התבוננו ב- OGLE-2014-SN-131 - אותם גילו ב- 11 בנובמבר 2014 באמצעות ניסוי עדשת הכבידה האופטית (OGLE) במצפה האסטרונומי של אוניברסיטת ורשה - הם היו עדים למשהו שונה לחלוטין.
"OGLE-2014-SN-131 היה שונה מכיוון שלקח כמעט 50 יום, בהשוואה לשבוע ~ הטיפוסי יותר, עד שהוא נהיה בהיר", אמר קרמהמטוגלו. "ואז הוא גם ירד לאט יחסית. העובדה שזה לקח כמה פעמים יותר זמן מהעלייה האופיינית לבהירות מקסימאלית, שלא דומה לכל אבן אחר שנחקר בעבר, הופכת אותו לאובייקט ייחודי מאוד. "
הודות לנתונים שהושגו על ידי מערכת הגילוי החולף OGLE-IV, הם הצליחו למקם את OGLE-2014-SN-131 במרחק של כ- 372 ± 9 מגה-פארק (1183.95 עד 1242.66 מיליון שנות אור) מכדור הארץ. לאחר מכן מעקב זה עם תצפיות פוטומטריות באמצעות הטלסקופ OGLE במצפה הכוכבים לאס קמפנא בצ'ילה ובגלאי פרץ גמא-ריי פרוץ / קרוב לאינפרא אדום (GROND) במצפה הכוכבים לה סילה.
הצוות השיג נתונים ספקטרוסקופיים באמצעות הטלסקופ הטכנולוגי החדש של ESO (NTT) בלה סילה והטלסקופ הגדול מאוד (VLT) במצפה הפרנל (שניהם ממוקמים בצ'ילה). בנוסף לזמן עלייה ארוך במיוחד, הנתונים המשולבים גם הצביעו על כך שלסופרנובה יש עקומת אור רחבה במיוחד. כדי להסביר את כל זה, הצוות שקל כמה אפשרויות.
בתור התחלה, הם שקלו דגמי ריקבון פעילים ברדיו, שידועים ככוחם את פיתולי האור של מרבית הסופרנובות האחרות מסוג I ו- Type II. עם זאת, אלה לא יכלו להסביר את הדברים שהם צפו ב- OGLE-2014-SN-131. ככאלה, הם התחילו לשקול תרחישים אקזוטיים יותר, שכללו הזנת אנרגיה מכוכב נויטרונים צעיר, מסתובב במהירות (הידוע גם כמגנטר) בקרבת מקום.
בעוד שמודל זה היה מסביר את התנהגותם של OGLE-2014-SN-131, הוא היה מוגבל בכך שעדיין לא ידוע באילו נסיבות היו נחוצות כדי להפעיל מגנטר. ככאלה, קראמה-מטוגלו וצוותו שקלו גם את האפשרות שהפיצוצים עלולים להיות מונעים על ידי זעזועים שנוצרו על ידי אינטראקציה של חומר שהוצא מהסופרנובה עם ה- CSM העשיר הליום.
הודות לנתונים הספקטרליים שהתקבלו על ידי ה- NTT ו- VLT, הם ידעו כי חומר כזה קיים סביב הכוכב, ועל כן הדגם הצליח לשחזר את ההתנהגות שנצפתה. כפי שהסביר Karamehmetoglu, מסיבה זו הם מעדיפים את המודל הזה על פני האחרים:
"בתרחיש זה הסיבה OGLE-2014-SN-131 שונה מסוג SNN אחר מסוג Ib נובעת מאופי מסיבי במיוחד של כוכב אבותיו. כוכב מסיבי מאוד, פי 40-60 ממסת השמש שלנו, שנמצא בגלקסיה נמוכה מתכתי, הוליד ככל הנראה את ה- SN הזה על ידי סילוק כמות גדולה של חומר עשיר בהליום, ובסופו של דבר התפוצץ כ- SN. "
בנוסף להיותו אירוע ייחודי, המחקר הזה גם כמה השלכות דרסטיות על האסטרונומיה ועל חקר supernovae. הודות לגילוי של OGLE-2014-SN-131, כל הדגמים העתידיים שמנסים להסביר כיצד טופס supernovae מסוג Ibn יש כעת אילוץ מחמיר. במקביל, לאסטרונומים יש כעת מודל קיים שיש לקחת בחשבון אם ומתי הם עדים לסופרנובות אחרות המציגות זמני עלייה ארוכים במיוחד.
במבט קדימה, זה בדיוק מה שקארמהמטוגלו ועמיתיו מקווים לעשות. "במאמץ הבא שלנו נלמד סוגים אחרים, פחות נדירים של SN, שיש להם זמני עלייה ארוכים, ולכן הם כנראה נוצרים על ידי כוכבים מאסיביים מאוד," אמר. "נזכה לנצל את עבודת מסגרת ההשוואה שפיתחנו כשלמדנו את OGLE-2014-SN-131."
שוב, היקום לימד אותנו ששניים מההיבטים החשובים יותר של המחקר המדעי הם יכולת הסתגלות ומחויבות לגילוי מתמשך. כאשר הדברים אינם תואמים את הדגמים הקיימים, פתח חדשים ובדוק אותם!
