Telescopul Spațial James Webb (JWST) a identificat ceea ce ar putea fi una dintre cele mai îndepărtate supernove observate vreodată și, totodată, o explozie stelară surprinsă la doar câteva zile după producere.

Evenimentul, denumit AT 2026abck, s-a petrecut într-o perioadă în care Universul avea aproximativ 1,15 miliarde de ani, potrivit unui studiu care nu a fost încă evaluat inter pares, publicat pe platforma arXiv la sfârșitul lunii septembrie și citat de Live Science.

Lumina emisă de explozie a pornit spre Pământ în urmă cu peste 12,5 miliarde de ani, când Universul avea mai puțin de o zecime din vârsta sa actuală. Între timp, expansiunea Universului a mărit de aproximativ șase ori distanța dintre noi și locul în care s-a produs evenimentul.

Supernova a atins o luminozitate extraordinară. În momentul de maxim, aceasta a fost de aproximativ opt miliarde de ori mai strălucitoare decât Soarele și aproape la fel de luminoasă ca întreaga galaxie Calea Lactee, a declarat pentru Live Science Xiaohui Fan, cosmolog observațional și profesor de astronomie la Universitatea din Arizona, coautor al studiului.

Potrivit cercetătorului, energia emisă pe parcursul exploziei este echivalentă cu cea pe care Soarele ar produce-o în aproximativ două miliarde de ani.

O explozie stelară într-un Univers foarte tânăr

Supernova AT 2026abck are o temperatură de peste 16.000 de grade Celsius. Materia incandescentă expulzată în timpul exploziei s-a extins până la o rază de aproximativ 46 de unități astronomice, adică de 46 de ori distanța medie dintre Pământ și Soare. Dimensiunea este comparabilă cu distanța la care ajunge planeta pitică Pluto de Soare în punctul cel mai îndepărtat al orbitei sale.

Explozia s-a produs în galaxia ID101411, a cărei masă este estimată la aproximativ 6,3 miliarde de mase solare. Galaxia formează stele noi într-un ritm de peste zece ori mai rapid decât Calea Lactee, potrivit lui Mingyang Zhuang, astrofizician observațional la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign și autor principal al studiului.

La fel ca alte galaxii din Universul timpuriu, ID101411 conține cantități relativ mici de metale. În astronomie, termenul desemnează toate elementele chimice mai grele decât hidrogenul și heliul. Aceste elemente se formează în principal prin procese stelare și în exploziile unor stele, iar în primele etape ale evoluției Universului nu existase suficient timp pentru acumularea lor în cantități mari.

Telescopul a surprins explozia la doar câteva zile după producere

Cercetătorii estimează că supernova a fost observată la aproximativ patru până la zece zile după explozie, în sistemul de referință al evenimentului. Detectarea unei supernove atât de îndepărtate într-un stadiu atât de timpuriu este extrem de rară.

„Trebuie să observi în mod repetat exact aceeași porțiune minusculă de cer cu ajutorul JWST, iar explozia trebuie să aibă loc exact în momentul potrivit. Am avut noroc”, a explicat Zhuang.

Descoperirea este remarcabilă și pentru că nu a fost posibilă cu ajutorul lentilelor gravitaționale. Acest fenomen, prezis de teoria relativității generale a lui Albert Einstein, apare atunci când gravitația unui obiect masiv curbează și amplifică lumina provenită de la un obiect aflat în spatele său.

În cazul multor supernove foarte îndepărtate, lumina este amplificată de roiuri masive de galaxii situate între sursă și observator, care funcționează ca niște lupe cosmice.

„Aceasta este cea mai îndepărtată supernovă pe care am surprins-o efectiv în momentul apariției”, a declarat Zhuang.

Supernova a fost identificată în cadrul programului de observații NEXUS Treasury, prin care telescopul James Webb scanează periodic anumite regiuni ale cerului pentru a detecta explozii stelare îndepărtate. Galaxia-gazdă fusese observată anterior, iar explozia a fost surprinsă la 7 august 2026.

La o observație precedentă, realizată de JWST pe 28 mai 2026, steaua nu explodase încă. Între cele două observații au trecut 71 de zile pe Pământ, însă în sistemul de referință al supernovei intervalul corespunde unei perioade de aproximativ 12 zile.

Expansiunea Universului face ca explozia să pară mai lentă

Diferența dintre cele două intervale este un efect al expansiunii Universului, care determină nu doar deplasarea luminii către lungimi de undă mai mari, ci și dilatarea temporală a fenomenelor cosmice îndepărtate.

„Deoarece Universul s-a extins de la momentul în care a fost emisă această lumină, tot ceea ce ține de această explozie ni se înfățișează ca și cum ar fi redat cu încetinitorul – de aproximativ șase ori mai lent decât s-a petrecut în realitate”, a explicat Zhuang.

Astfel, schimbări care au avut loc în decurs de o săptămână în cazul supernovei pot fi observate de pe Pământ pe parcursul a aproximativ șase săptămâni. Acest efect le permite astronomilor să urmărească mai mult timp evoluția unor evenimente care, în sistemul lor de referință, se desfășoară rapid.

Supernova ar putea face parte dintr-o categorie rară și foarte energetică

Autorii studiului consideră că AT 2026abck ar putea fi o supernovă superluminoasă, cunoscută sub denumirea de SLSN. Aceste explozii sunt mult mai energetice decât supernovele obișnuite și pot elibera de zeci sau chiar sute de ori mai multă energie.

O supernovă convențională produsă prin colapsul nucleului apare atunci când o stea masivă, cu o masă de aproximativ opt până la 50 de ori mai mare decât cea a Soarelui, își epuizează combustibilul nuclear. Nucleul se prăbușește rapid, declanșând o explozie care expulzează straturile exterioare ale stelei.

În cazul evenimentului AT 2026abck, clasificarea exactă nu este încă stabilită. Cercetătorii subliniază că interpretarea rezultatelor este preliminară și că sunt necesare observații suplimentare pentru a determina natura exploziei.

„Interpretarea noastră este încă preliminară”, a declarat Zhuang, adăugând că observațiile viitoare ar putea oferi mai multe informații despre tipul exact de supernovă detectat de telescopul James Webb.