Et internasjonalt team av astronomer kunngjør i dag at de har identifisert den sannsynlige overlevende ledsagerstjernen til en titanisk supernovaeksplosjon som ble sett i år 1572 av den store danske astronomen Tycho Brahe og andre astronomer i den tiden.
Denne oppdagelsen gir det første direkte beviset som støtter den langvarige troen på at supernovaer av type Ia kommer fra binære stjernesystemer som inneholder en normal stjerne og en utbrent hvit dvergstjerne. Den normale stjernen søl materiale på dvergen, som til slutt utløser en eksplosjon.
Resultatene fra denne forskningen, ledet av Pilar Ruiz-Lapuente fra University of Barcelona, Spania, blir publisert i den 28. oktober. ”Det var ingen tidligere bevis som tydet på noen spesifikk slags følgesvenn av de mange som ble foreslått. Her har vi identifisert en tydelig sti: den fôrstjernen ligner vår sol, litt mer alderen, sier Ruiz-Lapuente. "Den høye hastigheten til stjernen vakt oppmerksomhet på den," la hun til.
Supernovaer av type Ia brukes til å måle historien til universets ekspansjonshastighet og er så grunnleggende for å hjelpe astronomer til å forstå oppførselen til mørk energi, en ukjent kraft som akselererer utvidelsen av universet. Å finne bevis for å bekrefte teorien om hvordan Type Ia-supernovaer eksploderer, er avgjørende for å forsikre astronomer om at objektene kan forstås bedre som pålitelige kalibratorer for romutvidelsen.
Identifiseringen av det gjenlevende medlem av den stjernede duoen lyder som en etterforskningsfortelling om et forbrytelsessted. Selv om dagens astronomer ankom stedet for katastrofen 432 år senere, ved å bruke astronomiske rettsmedisiner, har de nabbet en av gjerningsmennene som hastet bort fra stedet for eksplosjonen (som nå er innhyllet i en enorm boble med varm gass kalt Tychos Supernova-rest) . I løpet av de siste syv årene ble den løslatte stjernen og omgivelsene studert med en rekke teleskoper. Hubble-romteleskopet spilte en nøkkelrolle ved nøyaktig å måle stjernens bevegelse mot himmelbakgrunnen. Stjernen bryter fartsgrensen for den bestemte regionen i Melkeveis galaksen ved å bevege seg tre ganger raskere enn stjernene rundt. Som en stein som ble kastet av en slynge, slynget stjernen seg ut i verdensrommet og bevarte hastigheten på sin banebevegelse da systemet ble forstyrret av den hvite dvergens eksplosjon.
Dette alene er bare omstendighetsbevis for at stjernen er gjerningsmannen fordi det er alternative forklaringer på dens mistenkelige oppførsel. Det kan falle inn med høy hastighet fra den galaktiske glorie som omgir Melkeveiens disk. Men spektra oppnådd med det 4,2 meter store William Herschel teleskopet i La Palma og 10 meter W.M. Keck-teleskoper på Hawaii viser at den mistenkte har det høye tunge elementinnholdet som er typisk for stjerner som bor på Melkeveiens skive, ikke glorie.
Stjernen som ble funnet av Ruiz-Lapuente-teamet, er en aldrende versjon av vår sol. Stjernen har begynt å utvide seg i diameter når den går mot en rødgigantisk fase (sluttfasen av en sollignende stjerners levetid). Stjernen viser seg å passe profilen til gjerningsmannen i en av de foreslåtte supernova-formodningene. I binære systemer av supernova Type Ia vil den mer massive stjernen i paret eldes raskere og til slutt bli en hvit dvergstjerne. Når den langsommere følgesvennstjernen deretter eldes til det punktet hvor den begynner å ballong i størrelse, søler den hydrogen på dvergen. Hydrogenet akkumuleres til den hvite dvergen når en kritisk og presis masseterskel, kalt Chandrasekhar-grensen, hvor den eksploderer som en titanisk atombombe. Energiproduksjonen fra denne eksplosjonen er så kjent at den kan brukes som et standardlys for å måle store astronomiske avstander. (Et astronomisk "standardlys" er alle typer lysobjekter hvis egenmakt er så nøyaktig bestemt at det kan brukes til å foreta avstandsmålinger basert på hastigheten lyset demper over astronomiske avstander).
"Blant de forskjellige systemene som inneholder hvite dverger som mottar materiale fra en ledsager av solmasse, antas noen å være levedyktige avkommere av type Ia-supernovaer, på teoretisk grunnlag. Et system som heter U Scorpii har en hvit dverg og en stjerne som ligner den som ble funnet her. Disse resultatene vil bekrefte at slike binærfiler vil ende opp i en eksplosjon som den som ble observert av Tycho Brahe, men det vil skje flere hundretusener av år fra nå, sier Ruiz-Lapuente.
En alternativ teori for type Ia-supernovaer er at to hvite dverger går i bane rundt hverandre og gradvis mister energi gjennom utslipp av gravitasjonsstråling (tyngdekraftsbølger). Når de mister energi, spiraler de inn mot hverandre og smelter til slutt sammen, noe som resulterer i en hvit dverg hvis masse når Chandrasekhar-grensen og eksploderer. "Tychos supernova ser ikke ut til å ha blitt produsert av denne mekanismen, siden det er funnet en sannsynlig overlevende ledsager," sier Alex Filippenko fra University of California i Berkeley, en medforfatter på denne forskningen. Han sier at det likevel er mulig det er to forskjellige evolusjonsveier til Type Ia-supernovaer.
11. november 1572 la Tycho Brahe merke til en stjerne i stjernebildet Cassiopeia som var like lys som planeten Jupiter (som lå på nattehimmelen i Fiskene). Ingen slike stjerner hadde noen gang blitt observert på dette stedet før. Det tilsvarte snart Venus i lysstyrke (som var på -4,5 størrelsesorden på den forhåndsgitte himmelen). I omtrent to uker kunne stjernen sees i dagslys. I slutten av november begynte det å falme og endre farge, fra lyst hvitt til gult og oransje til svakt rødlig lys, til slutt bleknet fra synlig i mars 1574, etter å ha vært synlig for det blotte øye i omtrent 16 måneder. Tychos grundige oversikt over supernovaens lysende og dempende lar nå astronomer identifisere sin "lette signatur" som den for en Type Ia-supernova.
Tycho Brahes supernova var veldig viktig ved at den hjalp astronomene fra 1500-tallet til å forlate ideen om himmelens uforanderlighet. For øyeblikket er Type Ia-supernovaer fortsatt viktige aktører i de nyeste kosmologiske funnene. For å lære mer om dem og deres eksplosjonsmekanisme, og for å gjøre dem enda mer nyttige som kosmologiske sonder, studerer et nåværende Hubble-romteleskop-prosjekt ledet av Filippenko et utvalg av supernovaer i andre galakser akkurat da de eksploderer.
Originalkilde: Hubble News Release
