Prvi put u radiju: detekcija supernove tipa Ibn otkriva što se događalo u posljednjim godinama masivne zvijezde
Astronomi predvođeni doktorandom Sveučilišta u Virginiji (University of Virginia, UVA) objavili su prvu potvrđenu detekciju radio-valova iz rijetke vrste zvjezdanih eksplozija poznate kao supernova tipa Ibn. U središtu istraživanja je supernova SN 2023fyq, čiji su slabi radio-signali praćeni oko 18 mjeseci pomoću radioteleskopa Very Large Array (VLA) u saveznoj državi Novi Meksiko. Rezultati su objavljeni u časopisu
The Astrophysical Journal Letters, a priopćenja UVA (29. siječnja 2026.) i Nacionalnog radioastronomskog opservatorija (NRAO) naglašavaju da se radi o prvoj takvoj radio-detekciji za ovu klasu. Za astronomiju je to važan pomak jer radio-valovi omogućuju “zavirivanje” u završne faze života zvijezde koje su u optičkom području često nedostupne ili dvosmislene, osobito kad je riječ o eksplozijama u drugim galaksijama.
Uobičajeno je da se o ponašanju zvijezde prije eksplozije zaključuje tek posredno, na temelju optičke svjetlosti i spektralnih linija nakon izbijanja supernove. Međutim, radio-zračenje nastalo u sudaru udarnog vala s plinom oko zvijezde omogućuje, prema autorima, rekonstrukciju “povijesti” gubitka mase u godinama prije smrti. Baer-Way je u priopćenju UVA taj efekt opisao kao svojevrsni vremenski stroj, jer radio-opažanja omogućuju uvid u posljednje desetljeće života, a posebno u završnih pet godina kada je, prema njihovoj interpretaciji, zvijezda gubila masu najintenzivnije. Ključ je u tome što okolni plin, koji je zvijezda izbacila prije eksplozije, postaje mjerljiva “kulisa”: kada se šok supernove zaleti u taj materijal, nastaju radio-valovi koji nose informaciju o gustoći, rasporedu i vremenu izbacivanja tvari.
- Što je novo: prema autorima, SN 2023fyq je prva supernova tipa Ibn s potvrđenom radio-detekcijom i sustavnim praćenjem dovoljno dugo da se vidi razvoj signala.
- Što radio otkriva: iz jačine, trajanja i promjene radio-sjaja s vremenom procjenjuju se gustoća i raspored helijem bogate okolne tvari koju je zvijezda izbacila prije eksplozije.
- Ključna hipoteza: tim navodi da bi ekstremni gubitak mase najvjerojatnije bio potaknut binarnom interakcijom, odnosno utjecajem pratitelja u sustavu s dvije zvijezde.
- Poruka za praksu: u priopćenjima se ističe da radio-teleskope treba uključiti ranije, jer su radio-signali tipa Ibn prolazni i mogu nestati prije nego što se uobičajeni protokoli praćenja uopće aktiviraju.
Što je supernova tipa Ibn i zašto je rijetka
Supernove tipa Ibn ubrajaju se u rijetke eksplozije masivnih zvijezda koje se događaju u okruženju siromašnom vodikom, ali bogatom helijem. U optičkim spektrima takvih događaja astronomi obično vide naglašene linije helija, često relativno uske u odnosu na šire linije koje dolaze iz brzo širećih slojeva supernove, što se tumači kao znak snažne interakcije ejekte s već izbačenim plinom u neposrednoj okolini. Zbog toga se ova klasa u literaturi često opisuje kao interakcijski “napajana”: dio sjaja dolazi iz pretvorbe kinetičke energije u zračenje u sudaru supernove s cirkumstelarnim materijalom, a ne samo iz standardnih procesa raspada radioaktivnih elemenata i hlađenja proširene ejekte. Takva fizika čini tip Ibn posebno zanimljivim jer omogućuje proučavanje izravne poveznice između posljednjih epizoda gubitka mase i samog ishoda smrti masivne zvijezde. No istodobno otežava statističke zaključke, jer su događaji rijetki i često otkriveni tek kad je ključna rana faza već prošla.
Rijetkost tipa Ibn ima jasnu posljedicu. Kada se takav događaj pojavi, prozor za prikupljanje podataka u više valnih duljina može biti kratak, a bez ranog praćenja teško je razlikovati postupni zvjezdani vjetar od nagle, eruptivne epizode izbacivanja mase. Znanstveni rad u
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society koji se često citira u kontekstu tipa Ibn podsjeća da je prototip klase, SN 2006jc, bio povezan s eruptivnom epizodom zabilježenom oko dvije godine prije supernove, što je dodatno potaknulo ideju da su neki progenitori u završnim godinama života iznimno nestabilni. Takva opažanja upućuju na to da tip Ibn nije “samo još jedna oznaka”, nego potencijalno prozor u rijetke, ali fizički presudne faze evolucije masivnih zvijezda, gdje se u kratkom vremenu može izbaciti velika količina helijem bogate tvari.
Kako je uhvaćen signal: 18 mjeseci praćenja interferometrom Very Large Array
Mjerenja SN 2023fyq provedena su na instrumentu Very Large Array, interferometrijskom sustavu od 27 radio-antena postavljenih u karakterističnoj “Y” konfiguraciji na visoravni u Novom Meksiku. Prema podacima NRAO, kombiniranjem signala antena dobiva se efekt instrumenta mnogo većeg promjera, što omogućuje visoku osjetljivost i razlučivost u centimetarskim valnim duljinama. Upravo je takva osjetljivost ključna za supernove u drugim galaksijama, gdje radio-signali mogu biti jedva iznad razine šuma i zahtijevaju pažljivo planirana, ponavljana opažanja. VLA je pritom dio infrastrukture kojom upravlja Nacionalni radioastronomski opservatorij za američku Nacionalnu zakladu za znanost, što u praksi znači da se radi o instrumentu namijenjenom dugoročnim programima praćenja i velikim kampanjama koje povezuju različite opservatorije.
Tim je, prema znanstvenom radu i priopćenju NRAO, radio-emisiju pratio oko 18 mjeseci nakon eksplozije. U analizi se ističe da rani radio-signal najbolje objašnjava sinkrotronsko zračenje, odnosno zračenje relativističkih elektrona u magnetskim poljima, pri čemu dio signala oslabi zbog apsorpcije u okolnom plinu. Takvo modeliranje nije puka formalnost: iz njega se dobivaju procjene gustoće plina, udaljenosti na kojoj se nalazi i time vremenskog okvira u kojem je izbačen. Drugim riječima, radio-opservacije ne govore samo “ima plina”, nego daju brojčanu priču o tome koliko je plin gust i kada je vjerojatno napustio zvijezdu. To je posebno važno za tip Ibn jer upravo helijem bogat materijal, izbačen prije eksplozije, definira ovu klasu i oblikuje njezin sjaj u više valnih područja.
“Vremenski stroj” za posljednje godine: što su pokazali radio i rendgenski podaci
Voditelj studije Raphael Baer-Way, doktorand astronomije na UVA i glavni autor rada, u izjavama uz objavu naglasio je da su radio-opažanjima mogli “vidjeti” približno posljednje desetljeće života zvijezde, s naglaskom na završnih nekoliko godina kada je gubitak mase bio najintenzivniji. Ideja je da izbačeni plin djeluje kao svojevrsno ogledalo: iako je progenitor u drugoj galaksiji najčešće preslab za izravno praćenje prije eksplozije, materijal koji je izbacio ostaje u okolini i postaje “pozornica” na kojoj se odvija interakcija nakon eksplozije. Kada se udarni val supernove zaleti u taj materijal, nastaju šokovi koji ubrzavaju čestice i stvaraju radio-emisiju. Iz toga se može zaključivati o gustoći i rasporedu plina, a posredno i o tome koliko se zvijezda “raspadala” i gubila masu u godinama prije smrti. Baer-Way taj postupak opisuje kao način da se “vrati sat unatrag” i prouče završne faze života masivne zvijezde koje su u optičkom području često skrivenije.
Prema priopćenju NRAO, kombinacija radio i rendgenskih podataka omogućila je procjenu gustoće i dosega helijem bogate okolne tvari. U priopćenju se navodi da su astronomi zaključili kako je zvijezda u kratkoj, intenzivnoj fazi mogla gubiti masu brzinom koja odgovara do otprilike 0,4% Sunčeve mase godišnje, što u popularnoj interpretaciji govori o iznimno “rasipnom” završetku života. Sam znanstveni rad, u detaljnijem okviru pretpostavki, opisuje epizodu povišenog gubitka mase na vremenskoj skali od približno 0,7 do 3 godine prije eksplozije i navodi stope reda veličine nekoliko tisućinki Sunčeve mase godišnje, uz napomenu da brojke ovise o parametrima poput brzine vjetra i geometrije materijala. Važno je i to što autori, uz rane detekcije, koriste i kasnije nedetekcije kako bi postavili ograničenja na gustoću dalje od zvijezde. Takva kombinacija sugerira da okolina nije jednostavan, konstantan vjetar, nego struktura s izraženom, kompaktnijom zonom povišene gustoće koja odgovara materijalu izbačenom neposredno prije eksplozije.
Za čitatelja je ključna poanta da radio-valovi ne služe samo za potvrdu “da nešto postoji”, nego i za određivanje kada je nastalo. U udaljenostima na kojima se nalazi izbačeni materijal zapravo je “upisana” vremenska informacija: plin na većem radijusu predstavlja starije izbacivanje, a plin bliže zvijezdi odgovara najrecentnijim epizodama. Kada se šok supernove probija kroz te slojeve, radio-signal se mijenja, a iz tog razvoja može se rekonstruirati kako se gubitak mase mijenjao kroz vrijeme. U kombinaciji s drugim valnim duljinama, tim dobiva konzistentniji narativ o tome kada je zvijezda “pojačala” izbacivanje helijem bogate tvari i koliko je to razdoblje bilo kratko u odnosu na cijeli život zvijezde. Upravo zato autori naglašavaju da radio promatranja daju informacije koje optika sama ne može pružiti.
Binarna interakcija kao kandidat: zašto “druga zvijezda” postaje središnja tema
Jedan od najintrigantnijih zaključaka, istaknut i u izjavama autora, jest to da bi progenitor SN 2023fyq mogao biti dio binarnog sustava – dviju zvijezda koje kruže jedna oko druge. Baer-Way je u priopćenju UVA rekao da je teško objasniti toliku količinu izbačenog materijala u tako kratkom razdoblju bez gravitacijskog utjecaja pratitelja, odnosno bez dva tijela “vezana” u sustav koji olakšava prijenos mase ili destabilizira vanjske slojeve. U praksi, binarna interakcija može značiti da jedna zvijezda “skida” omotač druge, da dolazi do epizoda naglog prelijevanja plina kroz Lagrangeove točke ili da se orbitalna dinamika mijenja kako se sustav približava. Sve to može dovesti do stvaranja gusto raspoređenog materijala oko sustava, a upravo takav materijal tip Ibn “traži” da bi nastao karakterističan spektar i svjetlosna krivulja. U tom smislu, zaključak o binarnosti nije samo dodatni detalj, nego ključna pretpostavka koja povezuje opažanja s fizičkim mehanizmom.
Priopćenje NRAO ide korak dalje i nudi ilustrativan scenarij: helijem bogata zvijezda, već lišena vodika, mogla bi kružiti uz kompaktnog pratitelja, poput neutronske zvijezde, pri čemu se helij počinje prelijevati prema pratitelju i formira gust disk ili prsten materijala. Kada naposljetku dođe do eksplozije, ejekta se zaleti u taj disk i stvara šokove koji proizvode radio-zračenje koje je tim detektirao. NRAO pritom izrijekom navodi da uzrok same eksplozije u takvim “egzotičnim” konfiguracijama može ostati nejasan, odnosno da se bez dodatnih podataka ne mora moći jednoznačno reći je li riječ o klasičnom kolapsu jezgre ili o scenariju u kojem binarna dinamika vodi prema spajanju ili drugom “okidaču”. To je važna ograda jer pokazuje da radio-detekcija ne rješava sva pitanja, ali snažno sužava skup mogućih objašnjenja za ekstremni gubitak mase.
U istom priopćenju citirani su i koautori koji naglašavaju što se iz ovakvog slučaja može izvući. A. J. Nayana, ko-voditeljica istraživanja, ističe da studija sondira materijal izbačen godinama prije eksplozije te da se posebno jasno vidi intenzivna faza gubitka mase u završnim 0,7 do 3 godine života zvijezde. Wynn Jacobson-Galan, jedan od vodećih autora i uključen u VLA program, naglašava potrebu za sustavnim radijskim praćenjem s instrumentima poput VLA i GMRT-a, jer tek veći uzorak sličnih događaja može pokazati koliko je binarna interakcija česta i kakve različite “arhitekture” okoline može stvoriti. Takvi naglasci upućuju na to da SN 2023fyq nije zanimljiva samo kao pojedinačni slučaj, nego kao “testni poligon” za strategije opažanja i za modele koji povezuju binarnu evoluciju i završne eksplozije masivnih zvijezda. Drugim riječima, radio-signal se ovdje tretira kao dijagnostički alat za fiziku sustava, a ne samo kao potvrda postojanja interakcije.
SN 2023fyq i optički kontekst: prekurzori prije eksplozije i dodatni tragovi
SN 2023fyq zanimljiva je i zbog ranijih analiza u optičkom području, koje daju dodatnu pozadinu za tumačenje novog radio signala. U zasebnom radu objavljenom na arXivu 2024. godine međunarodni tim astronoma prikazao je fotometrijska i spektroskopska opažanja ove supernove te izvijestio o dugotrajnoj “prekurzorskoj” aktivnosti na položaju buduće eksplozije. Prema tom radu, promjene sjaja i izboji mogli su se pratiti i do gotovo tri godine prije supernove, uz pojačanje aktivnosti u završnih oko 100 dana prije eksplozije. Autori tog rada prekurzore povezuju s binarnom interakcijom i prijenosom mase, pri čemu se oko sustava može formirati disk materijala, a zatim interakcija supernove s tim diskom napaja dio sjaja nakon eksplozije. Važno je da ovaj optički kontekst sugerira da se “nešto događalo” i prije same eksplozije, što je u skladu s općom slikom tipa Ibn kao događaja u kojima je okoliš oblikovan neposredno prije smrti zvijezde. Upravo zato nova radio-detekcija dolazi kao komplementarni dokaz koji omogućuje kvantificiranje gustoće i vremenskog rasporeda tog okoliša.
Zanimljiv je i kontekst lokacije: autori rada iz 2024. navode da se SN 2023fyq dogodila u galaksiji NGC 4388 na udaljenosti od oko 18 megaparseka, što je približno 59 milijuna svjetlosnih godina. Ta relativna “blizina” za ekstragalaktičke standarde jedan je od razloga zašto je događaj bio pogodan za detaljnije praćenje i zašto je uopće bilo moguće loviti slabe radio-signale. U istom radu razmatra se interpretacija prema kojoj prekurzorska aktivnost najbolje odgovara prijenosu mase u binarnom sustavu helijeve zvijezde i kompaktnog pratitelja, uz mogućnost da se u okolini nalazi i dodatni, gusto raspoređeni materijal izbačen tjednima prije eksplozije. Ako se takva slika potvrdi i na drugim objektima, to bi značilo da dio tipa Ibn potječe iz specifičnih binarnih konfiguracija koje proizvode i dugotrajnije prekurzore i gusto okruženje koje potom snažno utječe na opaženi sjaj. Time SN 2023fyq postaje važna karika između opažanja u optici i radiju, jer nudi rijedak slučaj gdje se oba kanala mogu staviti u istu, vremenski usklađenu priču.
Kada se taj optički kontekst stavi uz novu radio-detekciju, dobiva se konzistentnija slika. Optika pokazuje da supernova snažno interagira s helijem bogatim materijalom i da interakcija može potrajati, dok radio, kroz modeliranje jačine i gašenja signala, daje dodatni uvid u gustoću i geometriju materijala koji je izbačen prije eksplozije. Time se smanjuje rizik da se zaključci o “dramatičnom” gubitku mase temelje samo na jednom tipu mjerenja, a povećava se mogućnost da se različiti modeli – od stabilnog vjetra do eruptivnih epizoda i diskova – testiraju na konkretnim podacima. U praktičnom smislu, takva višekanalna slika pomaže i planiranju budućih kampanja: ako se u optici vide prekursori ili specifični oblici svjetlosne krivulje, radio opažanja mogu biti ciljano uključena ranije. Za znanstvenike, to otvara put prema pouzdanijem mapiranju završnih faza evolucije masivnih zvijezda u različitim okruženjima.
Zašto radio mijenja pravila igre i što slijedi nakon prve detekcije
Maryam Modjaz, profesorica astronomije na UVA i koautorica studije, u izjavi uz objavu naglasila je da rezultat “otvara novi prozor” te da sugerira kako radio-teleskope treba usmjeravati ranije nego što se ranije pretpostavljalo, kako bi se uhvatili prolazni signali tipa Ibn. Ta poruka ima operativnu težinu: moderni pregledi neba otkrivaju sve više prolaznih pojava, ali znanstvena vrijednost ovisi o brzom praćenju u više valnih duljina i o tome hoće li se uhvatiti kritična faza interakcije. U ovoj studiji, upravo kontinuirano praćenje kroz dulje razdoblje omogućilo je da se rane detekcije usporede s kasnijim nedetekcijama i da se iz toga izvedu ograničenja na strukturu okolnog plina. Takav pristup predstavlja pomak od “jednokratnog hvatanja” prema “filmiranju” razvoja supernove, što je ključno kada se pokušava rekonstruirati događaje iz godina prije eksplozije. Radio je u tom smislu posebice koristan jer je osjetljiv na šokove i gustoću okolne tvari, pa često daje podatke koji su u optici skriveni ili teško interpretabilni bez dodatnih pretpostavki.
Baer-Way je, prema priopćenju UVA, najavio da je sljedeći korak proučiti veći uzorak supernova kako bi se vidjelo koliko su česte epizode ekstremnog gubitka mase i što govore o evoluciji masivnih zvijezda. To u praksi znači promjenu strategije: radio-opažanja više ne bi trebala biti samo “naknadna provjera” nakon što optički sjaj počne blijedjeti, nego dio rane reakcije čim se otkrije kandidat za tip Ibn. NRAO priopćenje u istom tonu naglašava potrebu za sustavnim praćenjem s više instrumenata, uključujući VLA i GMRT, kako bi se dobio veći statistički uzorak i provjerilo koliko su opći zaključci iz SN 2023fyq. Znanstvena logika je jasna: jedan događaj može otvoriti prozor, ali tek veći broj primjera može pokazati je li binarna interakcija dominantan mehanizam ili postoji više različitih putova do tipa Ibn. U tom smislu, ova detekcija je i upozorenje i prilika: ako je radio-prozor kratak, treba ga uhvatiti na vrijeme, ali ako se uhvati, može ponuditi jedinstven uvid u zadnje godine života masivnih zvijezda.
U širem smislu, ova detekcija pokazuje koliko se suvremena astronomija oslanja na višestruke valne duljine i koordinaciju opservatorija, od optičkih pregleda do radijskih kampanja i rendgenskih opažanja. Za rijetke događaje poput tipa Ibn, gdje je statistika mala, a fizika kompleksna, svaki dodatni komad informacija ima veću težinu nego u “učestalijim” vrstama supernova. SN 2023fyq sada ima posebno mjesto jer je prvi put u radiju potvrđeno ono što se godinama pretpostavljalo na temelju optike: da neke masivne zvijezde u posljednjim godinama života prolaze kroz iznimno intenzivne epizode gubitka mase, ostavljajući oko sebe helijem bogat “trag” koji, u trenutku eksplozije, zasvijetli u radiju.
Izvori:- University of Virginia (UVA) – vijest i izjave autora o prvoj radio-detekciji supernove tipa Ibn ( link )- National Radio Astronomy Observatory (NRAO) – službeno priopćenje o detekciji radijskog signala iz SN 2023fyq, interpretaciji gubitka mase i citatima članova tima ( link )- arXiv – preprint rada “The first radio view of a type Ibn supernova in SN 2023fyq: Understanding the mass-loss history in the last decade before the explosion” (Astrophysical Journal Letters, 2025) ( link )- arXiv – rad “SN2023fyq: A Type Ibn Supernova With Long-standing Precursor Activity Due to Binary Interaction” (2024) ( link )- NRAO – osnovne informacije o radioteleskopu Very Large Array (VLA) i načinu rada interferometrijskog sustava ( link )- Monthly Notices of the Royal Astronomical Society – znanstveni rad o supernovama koje eksplodiraju u helijem bogatoj okolini, uključujući kontekst klase tipa Ibn i SN 2006jc ( link )
Kreirano: petak, 30. siječnja, 2026.
Pronađite smještaj u blizini