Astronomové našli hvězdu, která explodovala ne jednou, ale aspoň šestkrát

Lidstvo pozoruje výbuchy nov a supernov už velice dlouho, neboť jde o události pozorovatelné i pouhým okem. Ve všech případech by ale mělo platit (alespoň jsme ještě nenašli opravdový důkaz mluvící o opaku), že taková exploze je pro danou hvězdu zakončení jejího života, při níž její vnější část je explozí odváta pryč, a to až desetinou rychlosti světla. Na místě hvězdy zbyde jen neaktivní jádro složené především z uhlíku a kyslíku.

Je tak jasné, že pokud měla nějaká hvězda explodovat v supernovu více než jednou, ba co víc, alespoň šestkrát, je to velice podivná událost, která by dle všeho neměla nastat. Až na to, že dle astronomů nastala, a to v případě hvězdy iPTF14hls nejdříve 8. ledna 2015. Tento objekt byl klasifikovaný jako supernova typu II-P, což je dle změřeného spektra jediný možný typ. 

Supernově typu II-P se zhroutí jádro do podoby neutronové hvězdy, při čemž se vyšle směrem ven rázová vlna, která odvane vnější materiál pryč a zároveň jej ionizuje. Tento rozpínající se materiál časem vychladne a rekombinuje se. Pak je tu ale i fotosféra hvězdy, která se v době rozpínání materiálu hvězdy už vrací zpět skrz odvávaný materiál, díky čemuž nastává asi stodenní fáze, kdy má taková supernova stabilní vývoj světelnosti. Ovšem iPTF14hls se nechovala dle těchto předpokladů a v jejím případě tato fáze trvala více než šestkrát déle a naměřeno bylo celkem pět velice výrazných nárustů ve světelné křivce. 

To ukazuje následující graf, kde je vidět jeden z výkyvů hned před mezerou v naměřených datech uprostřed, což bylo způsobeno tím, že se hvězda schovala za naše Slunce. O to podivnější je fakt, že zatímco světelnost se v průběhu celé více než 600denní fáze lišila až o 50 procent, detekované teploty zůstávaly na velice stabilních hodnotách. 

Ještě podivnější je, že něco podobného bylo pozorováno v roce 1954, a to na stejném místě jako v případě iPTF14hls, kde jistá supernova svým jasem překonala celou blízkou galaxii. Mohla by to být ta samá, ale to není vůbec jisté. 

Jaké je tedy možné vysvětlení pro taková pozorování? Mohlo by jít o jeden z objektů, jehož existence dosud nebyla potvrzena, a sice pulzující "pair-instability supernova". Jde o hvězdy o hmotnosti 130 až 250 Sluncí, v nichž se tvoří volné elektrony a pozitrony díky vysoce energetickým gama paprskům srážejícím se s jádry atomů, což dočasně snižuje vnitřní tlak, který předchází gravitačnímu kolapsu hvězdy. Kvůli tomu se hvězda začne hroutit, ale to způsobí zintenzivnění vnitřních termonukleárních reakcí a částečnou explozi. O "pair instability" tak mluvíme proto, že jde o nestabilitu vzniklou kvůli tvorbě hmoty a antihmoty, která má za konečný následek obrovskou explozi, která však nevede k celkovému zničení hvězdy. 

Pokud jde o stejnou hvězdu, jaká byla pozorována v roce 1954, pak to však nevysvětluje velký pozorovaný objem vodíku, který ji obklopoval i dlouho poté. Jinými slovy, tato hvězda svým chováním nespadá do žádné škalulky a potvrzuje, jak málo toho o vesmíru víme.