Gwiazdy występują w różnych rozmiarach i temperaturach, a wiele z tych najbardziej masywnych znajduje się na końcowym etapie swojego życia. W ciągu najbliższych milionów lat eksplodują jako supernowe, jednak obserwacja tych wczesnych faz wydarzenia zawsze stanowiła wyzwanie, ponieważ nigdy nie wiadomo, kiedy gwiazda „wybuchnie”. Przełomowym krokiem w tej dziedzinie było odkrycie niezwykle rzadkiego zjawiska, w którym masywna gwiazda zaczyna gwałtownie kurczyć się i rozszerzać, w procesie zwanym „Pulsacyjną Niestabilnością Parową” (ang. Pulsational Pair Instability – PPI). Po raz pierwszy astronomowie zaobserwowali taką „czkawkę” gwiazdy.

Supernowa to spektakularne zakończenie życia masywnej gwiazdy. To jedno z najbardziej energetycznych zjawisk we Wszechświecie, podczas którego eksplozja wyrzuca w przestrzeń zewnętrzne warstwy gwiazdy, a pozostałością po niej może być gwiazda neutronowa lub czarna dziura. Proces ten jest kluczowy dla ewolucji życia, ponieważ w trakcie eksplozji uwalniane są ciężkie pierwiastki, które później biorą udział w formowaniu nowych układów planetarnych i organizmów.

Dotąd teoretyzowano, że w ostatnich etapach życia gwiazd o masach 60-150 razy większych od masy Słońca, ich jądro może doświadczyć serii szybkich pulsacji, w trakcie których gwiazda wyrzuca warstwy materiału. Te wyrzuty, w wyjątkowych przypadkach, zderzają się, emitując wybuchy światła, które można zaobserwować. Odkrycie „czkawki” gwiazdy, które do tej pory było jedynie hipotezą, nastąpiło w grudniu 2020 roku w galaktyce NGC2981. Zespół astronomów, analizując dane z supernowej oznaczonej jako SN2020acct, odkrył, że światło, które początkowo przypisano wybuchowi, pochodziło z kolizji powoli poruszających się warstw materiału wokół gwiazdy. Prawdziwa eksplozja supernowej nastąpiła dopiero później.

Proces PPI, jak wyjaśniają naukowcy, może mieć miejsce w ciągu kilku lat, miesięcy, a nawet dni przed eksplozją supernowej. Gwałtowne pulsacje jądra gwiazdy powodują wyrzut warstw materiału, co stopniowo zmniejsza masę gwiazdy. Te wydarzenia są niezwykle rzadkie i stosunkowo słabe, co sprawia, że ich detekcja jest wyjątkowo trudna.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie The Astrophysical Journal, gdzie szczegółowo opisano mechanizm PPI oraz znaczenie tego procesu dla zrozumienia ewolucji masywnych gwiazd. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy dla astronomii, pomagając lepiej przewidywać momenty eksplozji supernowych oraz wyjaśniając procesy utraty masy przez masywne gwiazdy.

Źródło: Universe Today