Międzynarodowa grupa astronomów, korzystająca z aparatury Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), po raz pierwszy zdołała w czasie rzeczywistym prześledzić powstawanie pyłu w następstwie wybuchu supernowej. Badacze piszą w najnowszym numerze "Nature", że ziarna pyłu powstają w dwuetapowym procesie, rozpoczynającym się krótko po eksplozji i przebiegającym przez kolejne lata.
Zespół analizował światło od supernowej SN2010jl z pomocą należącego do ESO teleskopu VLT w północnym Chile. W tym czasie jej blask powoli słabł. Obserwacje pozwoliły po raz pierwszy prześledzić proces tworzenia się w galaktykach kosmicznego pyłu. Astronomowie wiedzą, że jego podstawowym źródłem mogą być supernowe, nie wiadomo jednak, w jaki sposób ziarna gromadzą się i zwiększają swoje rozmiary. Nie wiadomo także, w jaki sposób unikają zniszczenia w trudnym środowisku galaktyk gwiazdotwórczych.
Badacze z pomocą spektrografu X-shooter wykonali dziewięć obserwacji w ciągu miesięcy następujących po eksplozji SN2010jl. Dziesiąty pomiar nastąpił 2,5 roku po wybuchu. Obserwowano zarówno na falach widzialnych, jak i w bliskiej podczerwieni.
Dzięki połączeniu danych z dziewięciu wczesnych okresów obserwacji byliśmy w stanie dokonać pierwszych bezpośrednich pomiarów sposobu, w jaki pył wokół supernowej pochłania różne barwy światła - mówi Christa Gall z Aarhus University w Danii, główna autorka publikacji.
Naukowcy odkryli, że powstawanie pyłu rozpoczyna się krótko po wybuchu i trwa przez długi okres czasu. Nowe pomiary pokazały także, jaką wielkość mają ziarna pyłu i z czego są zbudowane. Okazuje się, że ziarna pyłu o średnicach większych niż jedna tysięczna milimetra uformowały się gwałtownie w gęstej materii otaczającej gwiazdę. Mimo że wciąż wydają nam się niewielkie, ich rozmiary są na tyle duże, że stają się odporne na procesy zniszczenia.
Kosmiczny pył składa się z ziaren krzemianowych i węgla amorficznego - minerałów, które występują także na Ziemi. Węglowe ziarna przypominają zwykłą sadzę ze świeczki, ale ich rozmiar jest nawet dziesięciokrotnie mniejszy.
Wykrycie przez nas tak wielkich ziaren tuż po wybuchu supernowej oznacza, że musi istnieć szybki i wydajny sposób ich tworzenia - mówi Jens Hjorth z Niels Bohr Institute w Kopenhadze. Niestety nie wiemy dokładnie, jak to się dzieje - przyznaje.
Astronomowie przypuszczają, że nowy pył powstaje w materii, którą gwiazda wyrzuciła w przestrzeń kosmiczną jeszcze przed eksplozją. Gdy fala uderzeniowa od supernowej oddala się od miejsca wybuchu, tworzy chłodny, gęsty kokon gazu. Właśnie w takim otoczeniu ziarna pyłu mogą zwiększać swoje rozmiary.
Wyniki obserwacji sugerują, że w drugim etapie - po kilkuset dniach - przyspieszony proces formowania się pyłu obejmuje materię wyrzuconą z supernowej. Jeżeli produkcja pyłu będzie nadal przebiegać w ten sam sposób, to 25 lat po wybuchu łączna masa pyłu sięgnie około połowy masy Słońca.
Na podstawie informacji prasowej ESO.