A valaha felfedezett egyik legfényesebb szupernóva bizonyítja, hogy az extrém fényes robbanásokhoz egzotikus forrásokra van szükség. Az eseményt 2016-ban figyelték meg, körülbelül félúton a Göncölszekér és a Sarkcsillag között. A 18 magnitúdós szupernóva-robbanás egy kis tömegű törpegalaxisban zajlott le, tőlünk mintegy 3 milliárd fényév távolságra.
Az SN 2016aps névre keresztelt szupernóvát 2016. február 22-én fedezték fel a hawaii Pan-STARRS teleszkóppal. A megfigyelést 4 éven át számos földi és űrteleszkóppal folytatták (pl. Keck, vagy az idén 30 éves Hubble Űrteleszkóp), eredményeiket pedig április 13-án publikálták a rangos nemzetközi Nature Astronomy tudományos folyóiratban.
Eszerint a kisugárzott energia 5 x 1044 Joule, azaz a Nap teljes 10 milliárd éves élettartama során kisugárzott összes energia 4-szerese, egy átlagos szupernóva-robbanás során kibocsátott energia 500-szorosa.
Mindennek ellenére is, egy 2015-ös robbanás, az ASASSN-15lh esemény még fényesebb volt. Erről viszont nem lehet biztosan tudni, hogy valóban szupernóva volt-e, vagy esetleg egy közeli szupermasszív fekete lyuk árapályerői szakíthatták szét az objektumot. Az SN 2016aps azonban nem egy galaxismag közelében, hanem egy csillagkeletkezési régióban tűnt fel, spektruma pedig úgy nézett ki, mint más, szuperfényes szupernóváké. Ettől függetlenül elképzelhető, hogy mégis egy közepes tömegű fekete lyuk szakíthatta szét.
Ha az SN 2016aps valóban szupernóva volt, az extrém fényességét nem lehet radioaktív bomlással vagy neutrínók transzportjával magyarázni. Az egyik elmélet szerint a csillag korábban levetett rétegeiből kialakult, sűrű anyagfelhő vehette körbe. A szupernóva-robbanás során kidobódott anyag ebbe beleütközött, így mozgási energiájának nagyjából fele sugárzássá alakulhatott. De, ha még ez igaz is, a robbanás hatalmas energiáját nem magyarázza meg.
Más szuperfényes szupernóvák esetén is felmerült az elmélet, hogy a nagytömegű szülőcsillag magja egy szupersűrű, néhány milliszekundum alatt körbeforduló, erősen mágneses neutroncsillaggá (ún. milliszekundumos magnetárrá) roppanhatott össze. A magnetár lassulása (melyet a mágneses fékeződés okoz) elég energiát adhatott volna a szupernóva-robbanás során kidobódott anyag felfűtéséhez és extrém fényességű sugárzásához. Egy másik elmélet szerint lehet, hogy az SN 2016aps egy ún. pár-instabilitási szupernóva lehetett, melynek során a nagy energiájú gamma-fotonok atommagok közelében elektron-pozitron párokat keltenek a magban, lecsökkentve ezzel a nyomást. A mag csak részben roppan össze, megszaladó termonukleáris fúzió alakul ki, ami teljes mértékben szétfújja a csillag anyagát.
A szupernóva spektrumában relatíve erős hidrogénvonalakat találtak, így a tanulmányban azt is felvetik, hogy a robbanás szülőcsillaga egy 100 naptömegnél is nehezebb, két kisebb tömegű csillagból összeolvadt objektum lehetett. Magányos csillagok esetében ugyanis a szupernóvává alakulás előtti években lecsökken a hidrogén mennyisége, kettőscsillagok összeolvadásakor viszont megmaradhat a hidrogénben gazdag burok, ugyanolyan nagy tömegű csillagmag kialakulása közben is. Ez a variáció viszont a szerzők szerint is leginkább csak spekuláció.
Stan Woosley, a University of California professzora szerint a szuperfényes szupernóvák és az SN 2016aps eseményhez hasonló esetek valamiféle átmenetet képezhetnek a normál szupernóvák és a gammakitörések között. Valamilyen extrém fizika és egzotikus objektum állhat a hátterükben, például egy gyorsan forgó neutroncsillag, vagy egy fekete lyuk. A jövő teleszkópjaival, mint például a Vera C. Rubin Observatory, vagy a James Webb Space Telescope (JWST), vélhetőleg egyre több, hasonló eseményt fedezünk majd fel. A tanulmány szerzői szerint egy JWST-kaliberű teleszkóp akár 5-ös vöröseltolódásnál (ez mintegy az Univerzum keletkezése utáni 1,2 milliárd évnek felel meg) is ki tudna mérni hasonló szupernóvákat, ezzel pedig lehetőségünk nyílna megfigyelni a csillagok legelső generációinak végállapotait.
Forrás: Sky & Telescope