Gwyddonwyr yn canfod tystiolaeth o seren niwtron goll

Mae gweddillion uwchnofa ysblennydd a wnaeth chwyldroi ein dealltwriaeth o sut mae sêr yn gorffen eu bywydau wedi'u canfod o'r diwedd gan seryddwyr ym Mhrifysgol Caerdydd.

Mae'r gwyddonwyr yn honni eu bod wedi canfod tystiolaeth o leoliad seren niwtron a gafodd ei gadael ar ôl pan ddaeth seren fawr at ddiwedd ei bywyd mewn ffrwydrad anferth, gan arwain at uwchnofa enwog a elwir yn Uwchnofa 1987A.

Am dros 30 mlynedd, nid yw seryddwyr wedi gallu dod o hyd i'r seren niwtron – craidd wedi'i chwalu sy'n weddill o'r seren fawr – gan ei fod wedi'i guddio gan gwmwl trwchus o lwch cosmig.

Gan ddefnyddio lluniau hynod fanwl a sensitif a gymerwyd gyda'r telesgop Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) yn Anialwch Atacama yng ngogledd Chile, mae'r tîm wedi canfod darn penodol o'r cwmwl llwch sy'n fwy llachar na'r hyn sydd o'i gwmpas, ac sy'n cyfateb i leoliad posibl y seren niwtron.

Cyhoeddwyd y canfyddiadau yn The Astrophysical Journal.

Dywedodd prif awdur yr astudiaeth, Dr Phil Cigan, o Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd: "Am y tro cyntaf erioed, gallwn ddweud bod seren niwtron y tu fewn i'r cwmwl hwn o fewn yr adfeilion uwchnofa. Mae ei olau wedi'i orchuddio gan gwmwl trwchus iawn o lwch, sy'n rhwystro'r golau uniongyrchol gan y seren niwtron ar nifer o donfeddi, fel niwl yn masgio chwyddwydr."

Ychwanegodd Dr Mikako Matsuura, aelod blaenllaw arall yr astudiaeth: "Er bod y golau o'r seren niwtron yn cael ei amsugno gan y cwmwl o lwch sy'n ei amgylchynu, mae hyn yn ei dro yn gwneud i'r cwmwl ddisgleirio mewn golau llai na milimedr, a gallwn bellach ei weld gyda thelesgop ALMA sensitif iawn."

Canfuwyd Uwchnofa 1987A am y tro cyntaf gan seryddwyr ar 23 Chwefror, 1987, pan oedd yn disgleirio yn yr awyr gyda’r nos, gyda phŵer 100 miliwn o heuliau, ac yn parhau i ddisgleirio'n llachar am sawl mis.

Darganfuwyd yr uwchnofa mewn galaeth gyfagos, y Cwmwl Magellan Mawr, dim ond 160,000 o flynyddoedd golau i ffwrdd.

Dyma'r ffrwydrad uwchnofa agosaf a arsylwyd mewn dros 400 o flynyddoedd ac, ers ei ddarganfod, mae wedi parhau i gyfareddu seryddwyr sydd wedi cael y cyfle perffaith i astudio'r cyfnod cyn, yn ystod, ac ar ôl marwolaeth seren.

Arweiniodd y ffrwydrad uwchnofa a ddigwyddodd ar ddiwedd bywyd y seren at feintiau anferth o nwy gyda thymheredd o dros filiwn gradd, ond wrth i'r nwy ddechrau oeri'n gyflym o dan ganradd sero, trawsnewidiodd peth o'r nwy yn solid, e.e. llwch.

Presenoldeb y cwmwl trwchus hwn o lwch yw'r prif eglurhad dros pam nad yw'r seren niwtron goll wedi'i chanfod, ond roedd llawer o seryddwyr yn amheus am hyn a dechreuon nhw gwestiynu p'un a oedd eu dealltwriaeth o fywyd seren yn gywir.

"Bydd ein canfyddiadau newydd yn galluogi seryddwyr i ddeall sut mae bywydau sêr enfawr yn dod i ben, gan adael y sêr niwtron hynod ddwys hyn ar ôl", dywedodd Dr Matsuura.

"Rydym yn hyderus bod y seren niwtron hon yn bodoli y tu ôl i'r cwmwl ac ein bod ni'n gwybod ei hunion leoliad. Efallai pan fydd y cwmwl llwch yn dechrau clirio yn y dyfodol, bydd seryddwyr yn gallu gweld y seren niwtron yn uniongyrchol am y tro cyntaf."

Mae cyfleuster seryddiaeth rhyngwladol Arae Milimedr/is-filimedr Mawr Atacama (yr Atacama Large Millimeter/submillimeter Array – ALMA) yn bartneriaeth rhwng Ewrop, Gogledd America a Dwyrain Asia ar y cyd â Gweriniaeth Chile.

Mae ALMA wedi'i ariannu gan Arsyllfa De Ewrop (ESO) (sy’n cynrychioli’r gwladwriaethau sy’n aelodau ohono, gan gynnwys y DU), y Sefydliad Gwyddoniaeth Cenedlaethol (NSF; UDA) a Sefydliadau Cenedlaethol Gwyddoniaeth Naturiol (NINS; Siapan), ar y cyd â Chyngor Cenedlaethol Ymchwil Canada (NRC; Canada), y Weinyddiaeth Gwyddoniaeth a Thechnoleg (MOST) a Sefydliad Seryddiaeth ac Astroffiseg Academi Sinica (ASIAA,Taiwan), a Sefydliad Seryddiaeth a Gwyddor Ofodol Corea (KASI, Gweriniaeth Corea), ar y cyd â Gweriniaeth Chile.