En type II supernova er en virkelig fantastisk astronomisk hendelse. Som med alle supernovaer består en Type II av en stjerne som opplever kjernekollaps på slutten av sin livssyklus og eksploderer, og får den til å kaste sine ytre lag. En underklasse av denne typen er kjent som Type IIb, som er stjerner som har blitt strippet for deres hydrogenbrensel og gjennomgår kollaps fordi de ikke lenger er i stand til å opprettholde fusjon i kjernen.
For sytten år siden var astronomer heldige nok til å være vitne til en supernova av type IIb i galaksen NGC 7424, som ligger 40 millioner lysår unna i den sørlige stjernebildet Grus. Nå som denne supernovaen har bleknet, har Hubble romteleskop nylig fanget det første bildet av en overlevende følgesvenn, og demonstrerte dermed at supernovaer faktisk skjer i dobbeltstjernersystemer.
Studien, med tittelen “Ultraviolet Detection of the Binary Companion to Type IIb SN 2001ig”, ble nylig publisert i Astrophysical Journal. Studien ble ledet av Stuart Ryder fra det australske astronomiske observatoriet og inkluderte medlemmer fra California Institute of Technology (Caltech), Space Telescope Science Institute (STSI), University of Amsterdam, University of Arizona, University of York og the University of Amsterdam University of California.
Denne oppdagelsen er det mest overbevisende beviset til dags dato for at noen supernovaer stammer fra et resultat av sifon mellom binære par. Som Stuart Ryder antydet i en fersk pressemelding fra NASA:
”Vi vet at flertallet av massive stjerner er i binære par. Mange av disse binære parene vil samhandle og overføre gass fra en stjerne til den andre når banene deres bringer dem nær hverandre. ”
Supernovaen, kalt SN 2001ig, ble funnet av astronomer i 2002 ved bruk av European Southern Observatory's Very Large Telescope (VLT). I 2004 ble disse observasjonene fulgt opp med Gemini South Observatory, som først antydet tilstedeværelsen av en overlevende binær ledsager. Når han kjente til de nøyaktige koordinatene, klarte Ryder og teamet hans å fokusere Hubble på det stedet da supernovas glød bleknet.
Funnet var spesielt heldig fordi det også kan kaste lys over et astronomisk mysterium, som er hvordan supernovaer med strippet konvolutt mister sine ytre konvolutter. Opprinnelig mente forskere at de var et resultat av stjerner med veldig rask vind som dyttet av de ytre konvoluttene. Da astronomer begynte å lete etter de primære stjernene som skapte disse supernovaene, kunne de imidlertid ikke finne dem.
Som Ori Fox, et medlem av Space Telescope Science Institute og en medforfatter på papiret, forklarte:
“Det var spesielt bisart, fordi astronomer forventet at de ville være de mest massive og de lyseste avkomstjernene. Det store antallet supernovaer med strippet konvolutt er også større enn forutsagt. "
Dette førte til at forskere teoretiserte at mange av de strippede konvoluttstjernene var de primære i binære stjernesystemer med lavere masse. Det eneste som gjensto var å finne en supernova som var en del av et binært system, som Ryder og kollegene siktet til å gjøre. Dette var ingen lett oppgave, da det var hvordan følgesvennen var ganske svak og helt til grensen for hva Hubble kunne se.
I tillegg er det ikke mange supernovaer som er kjent for å gå av innenfor dette avstanden. Sist, men ikke minst, måtte de vite den nøyaktige plasseringen gjennom veldig presise målinger. Takket være Hubbles utsøkte oppløsning og ultrafiolette evner, var de i stand til å finne og fotografere den overlevende følgesvennen.
Før supernovaen, gikk stjernene i bane rundt hverandre med en periode på omtrent ett år. Da den primære stjernen eksploderte, hadde den innvirkning på følgesvennen, men den forble intakt. På grunn av dette er SN 2001ig den første overlevende følgesvennen som noen gang har blitt fotografert.
Når vi ser fremover, håper Ryder og teamet hans nøyaktig å bestemme hvor mange supernovaer med strippede konvolutter som har ledsagere. For øyeblikket er det anslått at minst halvparten av dem gjør det, mens den andre halvparten mister sin ytre innhylling på grunn av stjernevind. Deres neste mål er å undersøke helt stripete kuvert-supernovaer, i motsetning til SN 2001ig og SN 1993J, som bare var rundt 90% strippet.
Heldigvis trenger de ikke å vente så lenge med å undersøke disse fullstendig stripete kuvert-supernovaene, siden de ikke har så mye sjokkinteraksjon med gass i omgivelsene. Kort sagt, siden de mistet de ytre konvoluttene lenge før de eksploderte, blekner de mye raskere. Dette betyr at teamet bare må vente to til tre år før de leter etter de overlevende ledsagerne.
Deres innsats vil sannsynligvis også bli hjulpet av distribusjonen av James Webb romteleskop (JWST), som er planlagt lansert i 2020. Avhengig av hva de finner, kan astronomer være klare til å løse mysteriet om hva som forårsaker de forskjellige typene supernovaer, som også kan avsløre mer om livssyklusene til stjerner og fødselen til svarte hull.
