6 Minute
O scânteie roșie, foarte slabă, din primele clipe ale Universului — observată de mai multe observatoare și confirmată de Telescopul James Webb — a stabilit un nou record drept cea mai timpurie supernovă detectată. Evenimentul a erupt când cosmosul avea doar 720 de milioane de ani, în timpul critic al Epocii Reionizării.
A faint flash at the edge of time
La 14 martie 2025, satelitul comun franco-chinez SVOM (Space Variable Objects Monitor) a semnalat un burst de raze gamma puternic și foarte îndepărtat. Semnalul, catalogat GRB 250314A, părea inițial vârful cel mai luminos al unui burst de durată lungă, a cărui emisie de intensitate mai mică a scăzut sub pragul de detecție al satelitului. Observațiile de urmărire cu Neil Gehrels Swift Observatory al NASA, Observatorul Nordic și Very Large Telescope (VLT) al ESO au măsurat distanța exploziei: un redshift de 7.3. Aceasta plasează evenimentul la circa 720 de milioane de ani după Big Bang — ferm în Epoca Reionizării, când primele generații de stele și galaxii curățau ceața de hidrogen neutru ce umplea cosmosul.
Burstul de raze gamma care a declanșat totul, GRB 250314A
Bursturile de raze gamma de durată lungă sunt strâns legate de moartea catastrofală a stelelor masive. Când nucleul unei astfel de stele colapsează, pot fi lansate jeturi înguste, relativiste, care produc radiație gamma intensă pe durata unor secunde sau minute. În numeroase cazuri, la câteva săptămâni după, observatorii pot detecta o supernovă distinctă care se luminează pe măsură ce resturile exploziei interacționează cu materialul din jur.
JWST confirmation: a surprisingly ordinary supernova
Astronomii au programat observații cu Telescopul James Webb (JWST) pentru a surprinde creșterea așteptată a unei supernove care ar urma GRB-ului. Expansiunea cosmică întinde și încetinește timpul observat, astfel încât maximul supernovei apare mai târziu pentru observatorii de pe Pământ decât ar apărea local la sursă. Sensibilitatea în infraroșu a Webb l-a făcut un instrument unic pentru a separa lumina supernovei de fondul foarte îndepărtat.
Imagine de artist a burstului inițial de raze gamma (stânga) și a exploziei de supernovă care a urmat (dreapta)
What this implies about early stars and reionization
Epoca Reionizării marchează perioada în care primele stele și galaxii au emis suficientă radiație ultravioletă ionizantă pentru a transforma hidrogenul din Univers din stare neutră în stare ionizată, permițând luminii să călătorească liber. Înțelegerea naturii surselor ionizante timpurii este un obiectiv major al cosmologiei observaționale. O supernovă asociată cu un burst de raze gamma la redshift 7.3 sugerează că cel puțin unele stele masive timpurii aveau structuri și comportament la sfârșitul vieții similare cu cele ale stelelor din Universul mai recent.
Dacă supernovele legate de GRB din Universul timpuriu nu sunt sistematic mai luminoase sau fundamental diferite față de exemplele locale, acest fapt schimbă așteptările privind numărul de astfel de evenimente pe care telescoapele le-ar putea detecta. Multe căutări s-au bazat pe lentile gravitaționale sau pe luminozitate intrinsecă ieșită din comun pentru a descoperi cele mai îndepărtate explozii; găsirea unei supernove cu luminozitate obișnuită atât de departe indică faptul că numeroase evenimente comparabile ar putea să se ascundă sub pragurile de detecție anterioare. Sensibilitatea JWST în infraroșu și urmărirea țintită a GRB-urilor pot deschide acum o fereastră nouă asupra morții stelare obișnuite în primul miliard de ani.
Dincolo de statistica populațiilor, amprentele chimice imprimate în spectrul supernovei vor ajuta la constrângerea proceselor de nucleosinteză în stelele masive timpurii — o piesă importantă în puzzle-ul modului în care primele elemente grele au îmbogățit generațiile ulterioare de stele și planete.
Observations and collaborative effort
Această descoperire subliniază valoarea campaniilor multi-observator cu răspuns rapid. SVOM a identificat scânteia inițială de înaltă energie, alte facilități terestre și spațiale au oferit localizarea și distanța, iar Webb a furnizat urmărirea decisivă în infraroșu necesară pentru confirmarea unei supernove la redshift extrem. Rezultatul se adaugă la un eșantion mic, dar în creștere, de bursturi de raze gamma și supernove localizate în primul miliard de ani de timp cosmic — doar câteva astfel de cazuri au fost găsite în cinci decenii de căutări GRB.
Pe măsură ce astronomii continuă să răscolească cataloagele GRB și să programeze observații JWST sincronizate pentru a surprinde vârfurile supernovelor (ținând cont de dilatarea cosmologică a timpului), eșantionul exploziilor bine caracterizate la redshift mare ar trebui să crească. Fiecare nouă detecție rafinează modelele evoluției stelare timpurii, feedback-ul asupra mediului intergalactic și cronologia reionizării.
Expert Insight
„Detectarea unei supernove atât de îndepărtate, fără niciun amplificator de tip lentilă gravitațională, reprezintă o descoperire de frontieră pentru cosmologia observațională,” spune Dr. Maya R. Singh, astrofiziciană la Institute for Extragalactic Studies. „Ne arată că cel puțin unele stele masive din epocile timpurii au evoluat și au murit în moduri pe care le putem recunoaște astăzi. Această continuitate simplifică anumite modele cosmologice și face din JWST un instrument și mai puternic pentru studiul primului miliard de ani.”
Conclusion
GRB 250314A și supernova asociată împing frontiera observațională mai adânc în Zorii Cosmici. Descoperirea — o supernovă de colaps de nucleu obișnuită observată la 720 de milioane de ani după Big Bang — sugerează că unele dintre primele stele masive semănau cu omoloagele lor moderne și că multe explozii slabe ar putea încă aștepta să fie descoperite. Cu alerte coordonate de înaltă energie și cu capabilitățile în infraroșu ale JWST, astronomii sunt pregătiți să cartografieze modul în care procesele stelare obișnuite au modelat Universul timpuriu.
Sursa: sciencealert
Lasă un Comentariu