Najstarsza supernowa we Wszechświecie. Webb bije rekord

Błysk z czasów „dzieciństwa” kosmosu

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zarejestrował wybuch gwiazdy, który miał miejsce, gdy Wszechświat miał zaledwie około 730 milionów lat – to około 5% jego obecnego wieku. To najwcześniejsza znana supernowa, a jej światło dotarło do nas w postaci rozbłysku promieniowania gamma oznaczonego jako GRB 250314A.

Astronomowie śledzili najpierw gwałtowny rozbłysk, a następnie doglądali stopniowe wygasanie jego poświaty i pojawienie się supernowej oraz bardzo odległej galaktyki macierzystej.

Ta dwuczęściowa ilustracja przedstawia supernową GRB 250314A w trakcie eksplozji oraz trzy miesiące później, gdy Webb ją zaobserwował. Webb potwierdził, że supernowa miała miejsce, gdy Wszechświat miał zaledwie 730 milionów lat. Po lewej stronie widoczne są charakterystyczne strumienie rozbłysków gamma, przebijające się przez materię wyrzuconą przez wybuch supernowej. Po prawej stronie widoczna jest świecąca supernowa, która prześwieca przez gaz wciąż uwalniany na skutek eksplozji. W tle widać galaktykę, w której znajduje się supernowa, z licznymi jasnymi obszarami formowania się gwiazd.
*Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI, L. Hustak (STScI)*

Co właściwie wybuchło?

Supernowa to gwałtowny koniec życia masywnej gwiazdy, która zapada się grawitacyjnie i wyrzuca w przestrzeń ogromne ilości materii i energii. W przypadku GRB 250314A dodatkowo pojawił się długi błysk promieniowania gamma – najbardziej energetycznego rodzaju światła – co wskazuje na zapadnięcie się szybko rotującej, masywnej gwiazdy.

Z perspektywy Ziemi taki wybuch wygląda jak nagłe pojawienie się niezwykle jasnego punktu na niebie, który w ciągu dni i tygodni powoli gaśnie, ustępując miejsca słabszej poświacie supernowej i światłu odległej galaktyki.

Jak teleskopy złapały ten rekordowy błysk?

Łańcuch szybkiej reakcji

Historia zaczęła się 14 marca 2025 roku, gdy francusko‑chiński satelita SVOM zarejestrował gwałtowny rozbłysk promieniowania gamma – GRB 250314A. W ciągu minut i godzin do akcji weszły kolejne obserwatoria:

NASA Neil Gehrels Swift Observatory – dokładnie namierzył źródło promieniowania rentgenowskiego.
Nordic Optical Telescope i Very Large Telescope – potwierdziły, że mamy do czynienia z ekstremalnie odległym zjawiskiem (przesunięcie ku czerwieni około z ≈ 7,3).
Następnie zaplanowano szybkie obserwacje kamerą NIRCam na pokładzie Webba, aby uchwycić słabnący rozbłysk i rodzącą się supernową.

Taka globalna sieć alarmowa teleskopów jest dziś standardem przy najciekawszych wybuchach w kosmosie – bez niej Webb nie wiedziałby, gdzie i kiedy patrzeć.

Webb widzi supernową i jej galaktykę

Wyciskanie informacji z kilku pikseli

Dane z Webba pokazały nie tylko poświatę po błysku, ale także jasność, która pasuje do modelu supernowej podobnej do tych, jakie obserwuje się przy bliższych rozbłyskach gamma. Co więcej, na obrazach udało się wydzielić światło bardzo słabej, młodej galaktyki macierzystej.

Ta galaktyka jest niewielka, bogata w młode gwiazdy i przypomina inne znane już galaktyki z epoki tzw. rejonizacji, kiedy pierwsze generacje gwiazd zaczęły prześwietlać wczesny Wszechświat. Choć na zdjęciu Webba zajmuje zaledwie kilka pikseli i wygląda jak ledwo widoczna, czerwonawa plamka, sama możliwość jej wykrycia na takiej odległości to przełom.

Dlaczego to najwcześniejsza supernowa?

Dotychczasowy rekord Webba dotyczył supernowej z czasów, gdy Wszechświat miał około 1,8 miliarda lat. GRB 250314A cofa nas jeszcze o ponad miliard lat głębiej – do okresu około 13 miliardów lat temu, zaledwie kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu.

Odpowiada to epokom, w których dopiero formowały się jedne z pierwszych galaktyk i gwiazd, a przestrzeń kosmiczna przechodziła z mgły neutralnego wodoru do przejrzystego, zjonizowanego gazu. Tak wczesne supernowe są kluczowe, bo dostarczają cięższych pierwiastków (jak tlen czy żelazo), z których później powstają planety i kolejne pokolenia gwiazd.

Co ta supernowa mówi o pierwszych gwiazdach?

Analiza jasności i barwy zjawiska sugeruje, że gwiazda, która wybuchła, była zaskakująco podobna do progenitorów rozbłysków gamma obserwowanych w znacznie młodszym Wszechświecie. To oznacza, że przynajmniej część masywnych gwiazd w bardzo wczesnym kosmosie zachowywała się podobnie do tych, które widzimy dziś – mimo bardzo innych warunków (np. znacznie mniejszej zawartości ciężkich pierwiastków).

Dla kosmologów to ważna wskazówka: nie wszystkie gwiazdy z kosmicznego świtu musiały być egzotycznymi super‑olbrzymami, całkowicie innymi niż współczesne. Z kolei dla obserwatorów to dowód, że Webba można wykorzystywać do systematycznego wyszukiwania pojedynczych eksplodujących gwiazd na krańcach obserwowalnego Wszechświata.

Co dalej? Polowanie na kolejne rekordy

Zespół naukowy podkreśla, że GRB 250314A to dopiero początek – teraz planowane są programy celowo czające się na podobne zjawiska w danych z satelity SVOM, Swift i innych obserwatoriów. Każdy taki wybuch pozwoli lepiej zrozumieć, jak szybko formowały się pierwsze gwiazdy, jak wyglądały ich galaktyki i jak szybko przeobrażały one młody Wszechświat.

Jeżeli Webb znajdzie więcej tak odległych supernowych, astronomowie będą mogli zbudować coś w rodzaju kosmicznej historii umierania gwiazd – od bardzo wczesnych czasów aż po współczesność.

Główne źródła naukowe

NASA Science – „NASA’s Webb Identifies Earliest Supernova to Date, Shows Host Galaxy”
ESA/Webb – „Webb identifies earliest supernova to date, shows host galaxy”
ArXiv – „JWST reveals a supernova following a gamma-ray burst at z ≈ 7.3 (GRB 250314A)
ArXiv – „SVOM GRB 250314A at z ≈ 7.3 an exploding star in the early universe”
Radboud University – „Astronomers discover the earliest supernova ever observed with JWST”
ScienceAlert / Space.com / Scientific American – omówienia rekordu Webba
ESA/Webb – dokumentacja programu obserwacyjnego „A supernova at z=7.3”

Opracowanie: Agnieszka Nowak