Kosmiczny mniszek lekarski: zagadka gwiazdy, która nie chciała umrzeć

Gwiazda, która eksplodowała w 1181 roku i przez blisko 800 lat była jedynie wspomnieniem zapisanym w chińskich i japońskich kronikach, na nowo rozbudziła zainteresowanie naukowców. Obiekt ten, określany obecnie jako SN 1181, przypomina z wyglądu mniszka lekarskiego. Gdy w 2013 roku astronom-amator odkrył mgławicę Pa 30 w danych teleskopu WISE, zainteresowanie eksplozją sprzed wieków ożyło. Nowoczesne obserwacje wykazały, że Pa 30 rzeczywiście jest pozostałością po supernowej, lecz zamiast neutronowej gwiazdy, którą zazwyczaj pozostawiają takie wybuchy, centrum tego kosmicznego mniszka kryje... białego karła – „zombie gwiazdę” ocalałą z eksplozji.

Pa 30, położona w gwiazdozbiorze Kasjopei, rozwiewa się we wszystkich kierunkach niczym puch mniszka. To wyjątkowa struktura – mgławica posiada niezwykły kształt i widoczna jest głównie w podczerwieni oraz promieniach X, które ukazały jej szczególną, promienistą formę. Dzięki zaawansowanemu instrumentowi Keck Cosmic Web Imager udało się uzyskać trójwymiarowy obraz tej mgławicy, pozwalający na śledzenie ruchu materiału po eksplozji. Każda „nitka” emanującego z mgławicy promieniowania symbolizuje dynamiczny rozrzut materii, który nadal rozchodzi się w przestrzeni kosmicznej z prędkością sięgającą 16 tysięcy kilometrów na sekundę.

Przez długi czas SN 1181 przypisywano innemu obiektowi, znanemu jako pulsar 3C 58, jednak w końcu stwierdzono, że 3C 58 jest znacznie starszy niż obiekt z 1181 roku. Dopiero znalezienie Pa 30 w 2013 roku dostarczyło solidnych dowodów na to, że odnaleziono właściwą pozostałość po tej supernowej. Zaskakującym odkryciem był także niezwykle gorący biały karzeł w centrum mgławicy. Ta ocalała część gwiazdy stanowiła wyraźny sygnał, że mamy do czynienia z rzadką odmianą supernowej – typu Iax. Eksplozje tego rodzaju nie niszczą całkowicie swojego obiektu, dlatego Pa 30 kryje w sobie „zombie gwiazdę”, która przetrwała wybuch.

Typ Iax jest jedną z rzadszych form supernowych. Eksplozje te wynikają z termojądrowego wybuchu na powierzchni białego karła, zazwyczaj w wyniku fuzji dwóch białych karłów. W odróżnieniu od typowych supernowych, które całkowicie niszczą swoje gwiazdy macierzyste, supernowe Iax nie kończą całkowicie ich życia. W przypadku SN 1181 biały karzeł przetrwał eksplozję, choć rozrzucił wokół siebie rozległe, długie struktury – coś na kształt „kosmicznych nasion” unoszonych w przestrzeni kosmicznej.

Odkrycie Pa 30 i zrozumienie jej struktury wciąż wywołuje pytania, a naukowcy są zafascynowani możliwością dalszych badań nad tą rzadką formą supernowych. Takie obiekty, jak „zombie gwiazda” w Pa 30, dostarczają cennych wskazówek na temat ewolucji gwiazd i procesów zachodzących na etapie ich śmierci. W miarę jak technologia posuwa się naprzód, astronomowie mogą coraz lepiej śledzić szczegóły dynamiki takich mgławic. Ich obserwacje pozwalają również na testowanie nowych modeli teoretycznych dotyczących różnych typów eksplozji gwiazdowych, co może przynieść jeszcze głębsze zrozumienie naszej galaktyki i procesu powstawania ciężkich pierwiastków, kluczowych dla życia.