Rekurenta novor känner vi till, klassiska novor, men supernovor som smäller flera gånger är en nyhet. Akuellt ESO-mess avslöjar:
Positionen för stjärnsmällen i Stora Magellanska molnet.
* För första gången har astronomer fått synliga bevis på att en stjärna mött sitt slut genom att explodera två gånger. Genom studier av de hundratals år gamla resterna av supernovan SNR 0509-67.5 med Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT) har forskarna funnit mönster som bekräftar att denna stjärna drabbades av två livsavslutande detonationer. Denna upptäckt,, ger nya insikter om några av de viktigaste explosionerna i universum.
* De flesta supernovor sker när massiva stjärnor exploderar och dör, men ett viktigt undantag har sitt ursprung i en anspråkslös källa – vita dvärgar, resterna från stjärnor som vår sol som har gjort slut på sitt kärnbränsle, kan producera så kallade typ Ia-supernovor.
* “Explosionerna av vita dvärgar spelar en avgörande roll inom astronomin” säger Priyam Das, doktorand vid University of New South Wales Canberra, Australien, som ledde studien om SNR 0509-67.5 som publicerats i Nature Astronomy. Mycket av vår kunskap om hur universum expanderar vilar på typ Ia-supernovor, och de är också den primära källan till järn på vår planet, inklusive järnet i vårt blod. “Men trots deras betydelse förblir den långvariga gåtan om den exakta mekanismen som utlöser deras explosioner olöst”, tillägger han.
Denna bild, tagen med ESO:s Very Large Telescope (VLT), visar supernovaresten SNR 0509-67.5. Dean visar de expanderande resterna av en stjärna som exploderade för hundratals år sedan i en dubbel detonation – det första fotografiska beviset på att stjärnor kan avsluta sina liv genom två explosioner.
* Alla modeller som förklarar typ Ia-supernovor börjar med en vit dvärg i ett system med två stjärnor. Om den vita dvärgen kretsar tillräckligt nära den andra stjärnan i paret kan dvärgen stjäla material från sin partner. I den mest etablerade teorin bakom typ Ia-supernovor ackumulerar den vita dvärgen materia från sin följeslagare tills den når en kritisk massa, varefter den genomgår en enda explosion. Nyligen genomförda studier har dock antytt att åtminstone vissa typ Ia-supernovor bättre skulle kunna förklaras av en dubbel explosion som utlöstes innan stjärnan når denna kritiska massa.
* Nu har astronomer tagit en ny bild som visar att denna analys är korrekt: åtminstone vissa typ Ia-supernovor exploderar istället genom en “dubbeldetonationsmekanism”. I denna alternativa modell bildar den vita dvärgen ett täcke av insamlat helium runt sin yta, som kan bli instabilt och antändas. Denna första explosion genererar en chockvåg som färdas både runt den vita dvärgen och inåt mot dess centrum, vilket utlöser en andra detonation i stjärnans kärna , som skapar den slutliga supernovan.
* Tills nu har det inte funnits några tydliga, visuella bevis på att en vit dvärg genomgår en dubbel detonation. Nyligen har astronomer förutspått att denna process skulle skapa ett distinkt mönster eller fingeravtryck i supernovans lysande rester som förblir synligt långt efter den första explosionen. Forskning tyder på att resterna av en sådan supernova skulle innehålla två separata skal av kalcium.
* Astronomer har nu hittat detta fingeravtryck i en supernovarest. Ivo Seitenzahl, som ledde de nya observationerna vid Tysklands Heidelberginstitut för teoretiska studier när studien genomfördes, säger att dessa resultat ger “en tydlig indikation på att vita dvärgar kan explodera långt innan de når den Chandrasekhars berömda massgräns, och att dubbeldetonationsmekanismen faktiskt förekommer i verkligheten.” Forskargruppen kunde upptäcka dessa kalciumskikt (i blått på bilden) i supernovaresten SNR 0509-67.5 genom att observera den med MUSE-instrumentet (Multi Unit Spectroscopic Explorer) på ESO:s VLT. Detta ger starka bevis för att en typ Ia-supernova kan inträffa innan den vita dvärgen når en kritisk massa.
Denna bild visar fördelningen av kalcium i supernovaresten SNR 0509-67.5. Data samlades in med MUSE-instrumentet (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) vid ESO:s Very Large Telescope (VLT). De överlagrade kurvorna markerar två koncentriska skal av kalcium som kastades ut i två separata detonationer när stjärnan exploderade i en supernova för flera hundra år sedan.Källa:
ESO/P. Das et al
* Typ Ia-supernovor är nyckeln till vår förståelse av universum. De beter sig på ett mycket konsekvent sätt, och deras förutsägbara ljusstyrka – oavsett hur långt borta de är – hjälper astronomer att mäta avstånd i rymden. Genom att utnyttja dem som ett kosmiskt måttband upptäcktes universums accelererande expansion, en upptäckt som tilldelades Nobelpriset i fysik 2011. Att studera hur supernovor exploderar hjälper oss att förstå varför de har en så förutsägbar ljusstyrka.
* Priyam Das har också en annan motivation för att studera dessa explosioner. ”De konkreta bevisen för en dubbeldetonation bidrar inte bara till att lösa ett långvarigt mysterium, utan erbjuder också ett visuellt spektakel”, säger han och beskriver den ”vackert skiktade strukturen” som en supernova skapar. För honom är det ”otroligt givande att avslöja hur en så spektakulär kosmisk explosion fungerar”.
