În 1987 explozia unei stele din Marele Nor a lui Magelan a produs prima supernovă vizibilă cu ochiul liber după aproape patru secole. La vremea respectivă ea devenise unul dintre cele mai studiate fenomene de acest tip. Acum, după mai bine de 35 de ani, cercetătorii au descoperit în sfârșit cenușa lăsată în urmă de cataclismica explozie. Ei au folosit telescopul spațial James Webb, pentru a observa rămășițele lăsate în urmă. Astfel a putut fi identificat un nor de gaz strălucitor în centrul exploziei, care poate fi alimentat doar de un obiect fierbinte și extrem compact aflat în interiorul lui. Observațiile și interpretarea lor au fost prezentate într-un articol publicat de către revista Science.
Supernovele se produc atunci când o stea mare, cu o masă de cel puțin opt ori mai mare decât cea a Soarelui, își epuizează combustibilul care alimentează reacțiile de fuziune din centrul său. Fără presiunea produsă de reacțiile de fuziune, straturile exterioare se prăbușesc. Astfel se produce o supernovă. Mai multe detalii despre mecanismele acestui fenomen veți găsi aici. În urma ei acolo unde era cândva nucleul stelei se poate forma o stea neutronică sau o gaură neagră. Stelele neutronice sunt obiecte stelare extrem de compacte. Materia unei stele neutronice echivalentă cu conținutul unei lingurițe ar avea o masă de un miliard de tone…
Pe 23 februarie 1987, a avut loc explozia unei stele supergigante albastre cu echivalentă cu 20 de mase solare, la o distanță de aproximativ 168.000 de ani lumină de Pământ, în Marele Nor al lui Magellan, o galaxie satelit a Căii Lactee. Telescoapele de pe tot globul au colectat date importante despre acet fenomen. O mare parte din ceea ce știu acum astronomii despre supernove sunt rezultatele acestui eveniment, cunoscut sub numele de SN 1987A.
Teoreticienii au prezis că SN 1987A a lăsat în urmă o stea neutronică, dar din păcate nu existau date directe care să confirme această ipoteză. În urmă cu 5 ani, în 2019 au apărut primele indicii. O echipă de ceretători condusă de Mikako Matsuura, cercetătoare la Universitatea din Cardiff, s-a folosit de rețeaua de radiotelescoape ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) din Chile și au identificat un nor de materie fierbinte în centrul rămășiței exploziei cosmice, ceea ce sugera prezența unei stele neutornice. Era doar un idiciu și nu o dovadă. Matsuura explica pentru revista Science: ”aveam un rezultat sugestiv dar care nu era unul concludent.
În 2021, o echipă de cercetători condusă de Emanuele Greco, de la Observatorul Astronomic Giuseppe S. Vaiana din Palermo, a identificat în imaginile de arhivă ale două telescoape de radiații X fluxuri de particule capturate magnetic în centru supernovei. Nici acum nu s-a putut spune că avem de-a face cu un rezultat concludent. Fluxul de particule observat putea fi rezultatul unor unde de șoc.
Dovada concludentă pe care o căutau astrofizicienii fost obținutăr atunci când Claes Fransson, cercetător la Universitatea din Stockholm și colegii săi au profitat de performanțele deosebite ale telescopului spațial James Webb. Cercetătoriii știau că fotonii care se deplasează departe de o stea neutronică fierbinte vor lovi și ioniza anumite elemente din norul rezultat în urma spernovei. Pe măsură ce acești atomi redevin neutri ei produc, prin fluorescență, fotoni cu lungimi de undă specifice în domeniul optic și infraroșu.
Pe 16 iulie 2022, la doar câteva zile după ce a început observarea Universului, telescopul spațial James Webb a fost îndreptat către SN 1987A. Cercetătorii au descoperit argon și sulf fluorescente în mijlocul rămășiței supernovei.
Echipa a măsurat, de asemenea, viteza gazelor fluorescente și a ajuns la concluzia că că materialul a fost expulzat într-un ritm mai lent dintr-un strat aflat chiar în afara miezului stelei inițiale – unde argonul și sulful erau prezente. Producerea unei astfel de fluorescențe necesită fotoni de înaltă energie și singura sursă viabilă, a concluzionat echipa, ar fi lumina produsă o stea neutronică fierbinte.
Natura exactă a stelei neutronice și a acestei radiații nu este încă cunoscută. Ar putea emite direct raze X de pe suprafața fierbinte de câteva milioane de grade. Sau miezul prăbușit s-a trsnformat într-un pulsar, o stea neutronică care se învârte rapid, cu câmpuri magnetice intense care pot accelera particule și le pot face să emită lumină ultravioletă suficient de energetică pentru a declanșa fluorescența.
