Wykrycie tej niezwykłej supernowej oznaczonej jako SN 2023zkd zawdzięczamy zautomatyzowanemu systemowi Zwicky Transient Facility w Południowej Kalifornii. To nie przypadek – współczesna astronomia coraz częściej powierza kluczowe zadania maszynom. System ten, wyposażony w zaawansowane algorytmy uczenia maszynowego, specjalizuje się w identyfikowaniu krótkotrwałych, jasnych zjawisk na niebie.
Kluczowe znaczenie ma tutaj narzędzie BTSbot, opracowane przez Northwestern University. Automatyzuje ono cały proces: od skanowania nieba, przez identyfikację potencjalnych supernowych, aż do zlecania dodatkowych obserwacji. System skanuje całe widzialne niebo co drugą noc, co jeszcze dekadę temu wymagałoby pracy setek astronomów. Skuteczność BTSbot budzi szacunek – około 96% obiektów, które kieruje do dalszych badań, faktycznie okazuje się supernowymi. System ZTF pobił już rekord, klasyfikując ponad 10 000 nowych supernowych, co pokazuje skalę możliwości zautomatyzowanych obserwacji.
Kosmiczny dramat. Gwiazda kontra czarna dziura
SN 2023zkd, znajdująca się około 730 milionów lat świetlnych od Ziemi, zachowuje się w sposób, który wprawił w zdumienie zespoły z Harvardu, Smithsonian i MIT. W klasycznym scenariuszu to czarna dziura rozerwałaby grawitacyjnie zbliżającą się gwiazdę. Takich zdarzeń obserwowano już wiele. Tutaj jednak role się odwróciły – wszystko wskazuje na to, że eksplodująca gwiazda próbuje… pochłonąć swojego mrocznego towarzysza. To zjawisko na tyle niezwykłe, że niektórzy badacze wstrzymują się z ostatecznymi wnioskami, czekając na potwierdzenie kolejnymi obserwacjami.
Czytaj także: 1800 lat temu astronomowie zauważyli potężną eksplozję. Teraz supernowa została uwieczniona ze szczegółami
SN 2023zkd była nietypowa już od samego początku. Analiza danych archiwalnych wykazała, że gwiazda rozjaśniała się stopniowo przez około cztery lata przed główną eksplozją. To ewenement w porównaniu z typowymi supernowymi, gdzie gwałtowne zmiany jasności następują w znacznie krótszym czasie – zwykle tygodni lub miesięcy. Tutaj po początkowym rozbłysku doszło do kolejnego, dramatycznego rozjaśnienia.
Astronomowie wiążą to zjawisko z obecnością grubej, dyskowej chmury materii w pobliżu miejsca eksplozji. Dominująca hipoteza sugeruje, że dodatkowe światło pochodzi od materii zderzającej się podczas prób ucieczki przed grawitacyjnym oddziaływaniem towarzyszącej czarnej dziury. Badacze podejrzewają, że SN 2023zkd może być pierwszą z całej klasy dotąd ukrytych przed nami eksplozji, które dopiero sztuczna inteligencja pomoże nam odkrywać w sposób systematyczny.
Nowe światło na śmierć gwiazd
Odkrycie to nie jest odosobnione i wpisuje się w szerszy trend rewidujący nasze rozumienie końcowych etapów życia masywnych gwiazd. Astronomowie znajdują coraz więcej dowodów na bezpośredni związek między wybuchami supernowych a powstawaniem najbardziej ekstremalnych obiektów kosmicznych – czarnych dziur i gwiazd neutronowych.
Innym intrygującym przykładem może być tutaj supernowa SN 2022jli, odkryta w maju 2022 roku. Zaobserwowano w niej unikalne, okresowe oscylacje jasności powtarzające się co około 12 dni. To pierwszy taki przypadek w historii obserwacji krzywych blasku supernowych. Sugeruje on silną interakcję między zwartym obiektem powstałym po wybuchu (prawdopodobnie czarną dziurą lub gwiazdą neutronową) a towarzyszącą gwiazdą, która w jakiś sposób przetrwała kataklizm.
Czytaj także: Pobliska supernowa pozostawił swój ślad w życiu na Ziemi. Jak to możliwe?
Naukowcy podkreślają, że wkraczamy w erę, w której narzędzia sztucznej inteligencji umożliwiają automatyczne wykrywanie i badanie rzadkich zjawisk kosmicznych niemal w czasie rzeczywistym. Dzięki temu po raz pierwszy możemy śledzić pełny cykl życia i śmierci gwiazd, łącząc kropki między ich ewolucją a ostatecznym losem. Nadchodzące obserwatoria, takie jak Obserwatorium Very C. Rubin o znacznie większej czułości, wykryją miliony nowych supernowych. Wobec takiej skali danych, algorytmy sztucznej inteligencji staną się nieodzownym narzędziem pracy astronomów.
Przypadek SN 2023zkd dobitnie pokazuje, jak bardzo potrzebujemy dużych zbiorów danych obserwacyjnych, by rozszyfrować mechanizmy rządzące najbardziej spektakularnymi kataklizmami we Wszechświecie. To, co jeszcze niedawno uznawalibyśmy za fantastykę naukową – gwiazda próbująca pochłonąć czarną dziurę – okazuje się być rzeczywistością, którą możemy badać. Jedno jest pewne: nasze rozumienie kosmicznych śmierci wchodzi w nowy, fascynujący etap.