Prvá vlašťovka pre sondu Gaiu

Supernova typu Ia (astronomy.com)

Dňa 19. decembra 2013 bola vypustená družica Gaia raketovým nosičom Sojuz ST-B (Fregat-MT). 30. augusta 2014 objavila supernovu vzdialenú 500 miliónov svetelných rokov od nás. Je to jej prvý „zárez“ z oblasti hľadania supernov.

Gaia skenuje oblohu a meria polohy a pohyby jednej miliardy objektov.

Čo je to paralaxa (wikipedia.org)

Pri blízkych hviezdach vieme polohu určiť pomocou metódy paralaxy. Paralaxu blizkých hviezd vieme určiť na základe posunu hviezdy, ktorú meráme na pozadí vzdialených hviezd z dvoch opačných bodov obežnej dráhy Zeme. Ak máme na zreteli tieto dve body na obežnej dráhy Zeme, máme na myslí ročnú paralaxu, a na základe nej vypočítame vzdialenosť (polohu) hviezdy. Paralaxa je polovica maximálneho paralaktického posunu hviezdy. Paralaxa sa nám zjaví ako uhol paralaxy, čo je polovica celkového paralaktického posunu.

Pri vzdialenejších hviezdach ale táto metóda neplatí. Používajú sa rôzne štandardne sviečky. Sú to astronomické objekty, ktoré majú istú nemennú svietivosť a na základe vzťahu absolútnej a zdanlivej magnitúdy môžeme vypočítať vzdialenosť (polohu) objektu. Do tejto kategórie objektov patria premenné hviezdy typu RR Lyrae (červené obry), cefeidy, supernovy typu Ia.

Gaia má za úlohy sledovať rôzne dynamické zmeny rôznych objektov (napr. zmeny jasnosti daných hviezd) a snažiť sa nájsť iné principy, na základe ktorých by sa určovali vzdialenosti (čiže polohu) objektov. Taktiež nám to umožní lepšie pochopiť otázku zrýchlenej expanzie vesmíru.

Sonda Gaia minimálne 70krát v čase piatich rokov premeria miliardu objektov. Je to vynikajúci výkon súhry technológie a dôvtipu vedcov.

Vesmirná sonda Gaia (focus.pl)

Taktiež nám skúmanie pomocou Gaii umožní nájsť mnoho nových hviezd, neutrónových hviezd, prejavov devastácie čiernych dier v binárnych sústavách (dvojhviezdy).

Medzi miliardu objektov nie sú len hviezdy ale i galaxie. Preto i objav supernovy v danej galaxii.

Už spomínaná galaxia (s katalógovým číslom J132102.26+453223.8), vzdialená 500 milionv svetelných rokov, bola pozorovaná 30. augusta 2014. Gaia spozorovala jasnejší „špic“ v danej galaxii. Pred mesiacom v tej istej galaxii ani známka podobného útvaru nebola. Vedci začali lúštiť hádanku, či to skutočne bola supernova. V obratnej vojne argumentov medzi vedcami bola aj teória, že ide o „lokálny“ výbuch svetelného záblesku spôsobený konzumáciou hviezdy supermasivnou čiernou dierou v jej strede. Lenže jasný „špic“ objavili blízko okraja galaxie, čiže to vylučuje akýkoĺvek prejav supermasivnej čiernej diery v strede galaxie.

Je to potvrdené – Gaia 14aa je skutočne supernovou. Naľavo snímku galaxie a jej supernovy z Liverpool Telescope, uprostred snímku galaxie zo Sloan DSS, tretí obrázok vznikol odčítaním druhej snímky (esa.int)

Lenže vedci sú puntičkári v tom, že chcú mať skalopevný dôkaz, ktorý nič nevyvratí. A tak skúmali spektrum danej galaxie i svetelného záblesku. Gaia používa dva hranoly na zisťovanie spektrá objektov. Tieto dva hranoly pojmú celé spektrum viditeľného svetla včetne modrej a červenej oblasti elektromagnetického pásma. Na základe spektra astronómovia hľadajú emisné a absorpčné pásy, ktoré patria prejavom rôznych chemických prvkov. V spektre danej galaxii a oblasti vyššieho vyžarovania našli prítomnosť železa a ďalších prvkov, ktoré sú voditkom pre jav supernov. Modrá časť spektra je jasnejšia, a to vedie k záveru, že ide o typ Ia. Typ supernovy Ia je význačný tým, že v binárnej sústave jedna hviezda spotrebuje palivo a má hmotnosť podobnú slnečnej, odhodí vonkajšie vrstvy atmosféry a ostane len obnažené jadro. Tento objekt nazývame bielym trpaslíkom. Druhý člen ďalej pokľudne žije, až pokým i ono nevyčerpá vlastné palivo. Nafúkne sa na červeného obra a mohutne zväčší rozmery. Bielý trpaslík svojou gravitáciou začne priťahovať atmosféru červeného obra k sebe a začne zvyšovať svoju hmotnosť. Ak prekročí limitnú hmotnosť (Chandrasekharovú medz), biely trpaslík začne kolabovať tiažou vlastnej hmotnosti a spustí sa neriadená reakcia jadrovej syntézy, ktorý nazývame supernovou. Tento typ supernovy je označený typ Ia. Vedci majú zato, že Gaia uvidela tento typ supernovy. Typ Ia je aj štandardnou sviečkou, pretože svietivosť je rovnaká a jav supernovy sa spúšťa pri rovnakej limitnej hmotnosti. Supernova typu Ia má veľmi dôležitú úlohu pri spresňovaní rýchlosti expanzie vesmíru a hrala i ústrednú rolu pri zistení zrýchlujúcej sa expanzie vesmíru.

Pre potvrdenie objavu supernovy Gaiou sa využili ďalekohľady Isaac Newton Telescop (INT) a robotický Liverpool Telescope, obidva nachádzajúce na piatom najväčšom ostrove La Palma Kanárských ostrovov, ktoré sú pod patronátom Španielska.

Zdroje:
astronomy.com
en.wikipedia.org
esa.int