Astronomové objevili prach kolem pozůstatků vybuchlé hvězdy. Může vědcům prozradit tajemství zrodu hvězd, planet a vzniku života.

Zhruba před sto sedmdesáti tisíci lety ve Velkém Magellanově mračně, malé sousední galaxii, vybuchla jako supernova hvězda dvacetkrát hmotnější než naše Slunce. První světlo z této kataklyzmatické události k nám doletělo až v roce 1987, a po několik měsíců supernova označovaná jako SN 1987A zářila na nebi jasným světlem — ve skutečnosti svítila jako sto milionů Sluncí — a poté opět pohasla.

 
Pozůstatky po supernově 1987A, jak je zachytil Hubbleův kosmický teleskop 8 let po explozi.

Dnes, takřka o dvě desetiletí později, se astronomům podařilo zachytit prachové částečky kolem supernovy, které, jak se domnívají, vznikly už před explozí hvězdy. Objev je tak prvním důkazem, že hvězdný prach může výbuchy supernovy ustát. Dává však také vědcům nahlédnout do procesu zvaného „rozprašování“, při němž prach eroduje v důsledku interakcí s přehřátým okolním plynem.

„Supernova 1987A se nám mění přímo před očima,“ říká Eli Dwek, expert na kosmický prach a pracovník Goddardova centra vesmírných letů NASA v Marylandu, který se na objevu podílel. „To, co vidíme, představuje milník ve vývoji supernov.“

Kosmické stavební kameny

Hvězdný prach, jemnější než písek, je do jisté míry noční můrou astronomů, jelikož jim znemožňuje pozorovat vzdálené hvězdy a galaxie. Přesto, že je trochu problémový, je také hlavní složkou při tvorbě planet a vzniku všech živých organismů. Prach vzniká při hoření hvězd a do okolního prostoru se dostává buďto hvězdným větrem za života hvězdy, nebo při výbuchu supernov.

Přestože hvězdný prach hraje důležitou roli při formování planet a hvězd, astronomové o něm ví velmi málo. Kolik prachu vyprodukuje hvězda během svého života? Kolik z něj přežije smrt hvězdy? A jak se prachové prstence sloučí ve hvězdy a planety?

Hvězdný prach supernovy 1987A, jejž vědci objevili při pozorování infračerveným teleskopem na Gemini South Observatory v Chile, by mohl pomoci tyto otázky zodpovědět.

Prachové částečky jsou smíchány s přehřátým plynem emitujícím rentgenové záření a tvoří rovníkový prstenec o průměru asi jednoho světelného roku, který se rozpíná velmi pozvolna. Vědci došli k přesvědčení, že vznikl asi 600 tisíc let ještě před explozí hvězdy.

 
Snímek SN 1987A je složen ze dvou dílčích snímků pořízených rentgenovým teleskopem Chandra a osmimetrovým infračerveným teleskopem v Chile. Modrá barva odpovídá rentgenovému záření, kdežto zelená a červená infračervenému. Prstenec je tvořen horkým plynem (modrá oblast) a studeným prachem (zelená a červená) z vybuchlé hvězdy, které interagují s mezihvězdným okolím. Autor: Gemini/NASA

Konečně viditelný prstenec

Prachoplynový prstenec zůstával neviditelným po takřka dvacet let, dokud je rázové vlny po výbuchu supernovy nedohonily. Rázové vlny při postupu skrze prstenec v něm zahřály plyn i jinak chladný prach, a ty začaly zářit v infračerveném oboru spektra.

„To se docela dalo čekat,“ říká člen výzkumného týmu Patrice Bouchet z Observatoire de Paris. „Srážka vymrštěného materiálu supernovy 1987A s rovníkovým prstencem byla předpovězena na období 1995-2007, a došlo k ní nyní.“

Ovšem překvapením je, že prach, jak odhalil Spitzerův kosmický teleskop, je složen výhradně z křemičitanů. Také se čekalo, že prachu bude podstatně více. Hvězda o takové velikosti, jaká byla na místě SN 1987A, by ho podle modelů měla vyprodukovat mnohem více.

Nedostatek prachu by mohl znamenat, že rázové vlny z výbuchu supernovy ho zničily více, než jak se původně vědci domnívali. Tato skutečnost by mohla mít široké důsledky pro určování původu prachu v mezihvězdném prostoru, říkají vědci.

Astronomové nyní plánují řadu nových pozorování objektu SN 1987A jak v infračervených vlnových délkách, tak i ve viditelném světle a rentgenovém záření.