Prach je stavebným kameňom mnohých vecí v našom vesmíre – najmä planét. Keď sa prach z umierajúcich hviezd šíri vesmírom, nesie základné prvky, ktoré pomáhajú zrodiť ďalšiu generáciu hviezd a ich planét. Odkiaľ ten prach pochádza, mätie astronómov už desaťročia. Jedným z významných zdrojov kozmického prachu by mohli byť supernovy – po explózii umierajúcej hviezdy sa jej zvyškový plyn rozpína a ochladzuje a vytvára prach.
„Priame dôkazy o tomto jave sú nejasné, naše schopnosti nám však umožňujú študovať prachovú populáciu v jednej relatívne blízkej supernove – supernove 1987A, vzdialenej 170 000 svetelných rokov od Zeme,“ povedala vedúca autorka Melissa Shahbandeh z Johns Hopkins University a Space Telescope Science Institute v Baltimore. "Keď sa plyn ochladí dostatočne na to, aby vytvoril prach, tento prach je detekovateľný iba pri stredných infračervených vlnových dĺžkach za predpokladu, že máte dostatočnú citlivosť."
Pre supernovy vzdialenejšie ako SN 1987A, ako sú SN 2004et a SN 2017eaw, obe v NGC 6946 vo vzdialenosti asi 22 miliónov svetelných rokov, možno túto kombináciu pokrytia vlnovou dĺžkou a vynikajúcej citlivosti získať iba pomocou Webbovho prístroja MIRI (Mid-Infrared Instrument).
Pozorovania Webba sú prvým prelomom v štúdiu produkcie prachu zo supernov od detekcie novovzniknutého prachu v SN 1987A teleskopom Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) takmer pred desiatimi rokmi.
Ďalším mimoriadne zaujímavým výsledkom ich štúdie nie je len detekcia prachu, ale aj množstvo prachu zistené v tomto ranom štádiu života supernovy. V SN 2004et výskumníci našli viac ako 5 000 hmotností zemského prachu.
„Keď sa pozriete na výpočet množstva prachu, ktoré vidíme najmä v SN 2004et, konkuruje meraniam v SN 1987A a je to len zlomok veku,“ dodal vedúci programu Ori Fox z Space Telescope Science Institute. "Je to najvyššia hmotnosť prachu zistená v supernovách od SN 1987A."
Pozorovania astronómom ukázali, že mladé, vzdialené galaxie sú plné prachu, ale tieto galaxie nie sú dostatočne staré na to, aby hviezdy strednej hmotnosti, ako je Slnko, mohli dodávať prach, keď starnú. Hmotnejšie hviezdy s krátkou životnosťou mohli zaniknúť v dostatočnom čase a v dostatočnom množstve na to, aby vytvorili toľko prachu.
Zatiaľ čo astronómovia potvrdili, že supernovy produkujú prach, pretrvávala otázka, koľko tohto prachu môže prežiť vnútorné otrasy, ktoré výbuch sprevádzajú. Množstvo prachu v tomto štádiu životnosti SN 2004et a SN 2017eaw naznačuje, že prach môže zvládnuť rázovú vlnu – to je dôkaz, že supernovy sú naozaj dôležité továrne na prach.
Výskumníci tiež poznamenávajú, že súčasné odhady hmotnosti môžu byť špičkou ľadovca. Zatiaľ čo Webb umožnil výskumníkom merať prach chladnejší než kedykoľvek predtým, môže existovať nezistený, chladnejší prach vyžarujúci v iných, zatiaľ nedetekovaných častiach elektromagnetického spektra, ktoré zostáva zakryté najvzdialenejšími vrstvami prachu.
SN 2004et a SN2017eaw sú prvým z piatich cieľov zahrnutých v tomto programe. Pozorovania boli dokončené v rámci programu Webb General Observer 2666 . Príspevok bol uverejnený v mesačníku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 5. júla.
Zdroj: NASA