Telescopul James Webb a detectat un posibil eveniment de supernovă din universul timpuriu la doar câteva zile după explozie
Telescopul Spațial James Webb a identificat un posibil eveniment de supernovă în universul timpuriu, surprins la doar câteva zile după explozia stelei. Obiectul tranzitoriu, denumit AT 2026abck, se află într-o galaxie cu formare stelară intensă, la un deplasament spre roșu de 5,017, și a fost detectat fără ajutorul lentilei gravitaționale. Observațiile sugerează că evenimentul a fost prins la aproximativ patru până la zece zile după explozie, iar rezultatele au fost publicate pe serverul de preprint arXiv pe 29 septembrie.
Dificultăți în observarea supernovelor din universul timpuriu
Supernovele din universul timpuriu oferă o perspectivă directă asupra modului în care stelele masive au trăit și au murit în perioada în care galaxiile erau tinere, sărace în metale și formau stele în episoade intense. Rata lor de apariție oferă, de asemenea, o măsură independentă a istoriei cosmice de formare stelară.
Totuși, aceste evenimente sunt dificil de observat, deoarece lumina lor este întinsă și deplasată spre lungimi de undă infraroșii până la momentul în care ajunge la noi. Telescopul Spațial James Webb, cu vederea sa excepțională în infraroșu, a făcut posibilă detectarea a peste 200 de potențiale evenimente de supernovă cu deplasări spre roșu ale galaxiilor gazdă până la aproximativ 6. Dincolo de deplasarea spre roșu 4, când universul avea 1,5 miliarde de ani, majoritatea candidaților au fost observați doar o dată sau de câteva ori, iar puțini au fost surprinși la câteva zile după explozie. La deplasări spre roșu mai mari de 5, doar o singură supernovă a fost confirmată pe baza spectrelor sale, și doar pentru că a fost amplificată gravitațional de până la 30 de ori de un roi de galaxii.
Caracteristicile obiectului AT 2026abck
Obiectul a apărut în observațiile programului NEXUS, un program al telescopului James Webb care revizitează aceeași porțiune de cer la fiecare două luni. Pe 28 mai 2026, locul respectiv era gol. La aproximativ 71 de zile observate mai târziu, obiectul apăruse la o magnitudine de aproximativ 27,4, o creștere a strălucirii de peste 3,6 ori în filtrul F200W.
Modelarea a indicat o temperatură de aproximativ 17.000 Kelvin, o rază de circa 46 de ori distanța Pământ-Soare și o luminozitate de aproximativ 3 × 10⁴³ erg/s. Echipa estimează că explozia a avut loc cu patru până la zece zile înainte de descoperire. Obiectul se află între două componente ale galaxiei sale gazdă, la aproximativ 3.600 și 4.200 de ani-lumină de centru. Acest lucru contrazice scenariul unei stele sfâșiate de o gaură neagră sau al unei erupții a unui nucleu galactic activ, care de obicei are loc în centrul galaxiei gazdă. Emisia strălucitoare în ultraviolet, temperatura ridicată și strălucirea atât de timpurie sunt, de asemenea, incompatibile cu o explozie de tip Ia.
Supernovele de tip II sunt explozii prin colaps al nucleului, în care o stea masivă moare într-o explozie violentă după ce nucleul său se prăbușește rapid. Dintre 34 de supernove de tip II apropiate, bine observate, niciuna nu a avut o temperatură peste aproximativ 15.000 Kelvin după șase zile sau nu a atins această luminozitate după patru zile. „AT 2026abck este mai fierbinte și mai luminos decât supernovele de tip II normale în faze comparabile”, scrie echipa în lucrare.
Scenarii posibile și necesitatea unor observații suplimentare
Strălucirea corespunde mai degrabă supernovelor de tip II înconjurate de material circumscris dens și confinat. Echipa afirmă că acest lucru indică o putere suplimentară în faza timpurie, cel mai probabil din răcirea șocului unei anvelope extinse sau din interacțiunea cu acel material.
Galaxia gazdă s-a dovedit a avea aproximativ 6 miliarde de mase solare de stele, de aproximativ 0,3 ori conținutul de metale al Soarelui și o rată de formare stelară de 14 până la 21 de mase solare pe an, tipică pentru epoca sa. Cu toate acestea, diferă puternic de gazda SN Eos, singura supernovă confirmată spectroscopic la această distanță.
Nu există un spectru al obiectului tranzitoriu. Analiza echipei se bazează pe fotometrie în bandă largă, adică măsurători ale strălucirii în câteva filtre, din care au reconstruit distribuția spectrală de energie. Deplasarea spre roșu provine din spectrul galaxiei gazdă. Cercetătorii afirmă că o clasificare definitivă necesită spectroscopie profundă NIRSpec și că nu pot exclude complet alte scenarii. Ar putea fi vorba și de o supernovă superluminoasă surprinsă în creștere.
„Observațiile de urmărire prompte ale lui AT 2026abck cu telescopul James Webb vor testa aceste scenarii diferite”, scriu ei. O supernovă de tip II ar trebui să scadă rapid în ultraviolet, în timp ce una superluminoasă ar continua să crească în strălucire.
