Galaxy NGC 7424 som avbildet av Gemini. Klikk for å forstørre
Da en supernova ble oppdaget i desember 2001, merket astronomer den umiddelbart som en Type II - når en gigantisk stjerne går tom for drivstoff og eksploderer. Men så forsvant historien, hydrogenet som omgir det, og astronomer måtte klassifisere det som en type I-supernova - når en hvit dverg stjeler materie fra en ledsager. Astronomer som bruker Gemini-teleskopet i Chile, tror de har løst mysteriet. De fant en ledsagerstjerne som ble etterlatt da supernovaen eksploderte; dette ga hydrogenet og maskerte den opprinnelige supernovaen.
Ved hjelp av Gemini South-teleskopet i Chile har australske astronomer funnet en forutsagt "følgesvenn" -stjerne som ble etterlatt da partneren hennes eksploderte som en veldig uvanlig supernova. Ledsagerens nærvær forklarer hvorfor supernovaen, som startet med å se ut som en slags eksploderende stjerne, så ut til å endre identiteten etter noen uker.
Gemini-observasjonene var opprinnelig ment som rekognosering for senere avbildning med Hubble-romteleskopet. "Men Gemini-dataene var så gode at vi fikk svaret med en gang," sa hovedetterforsker, Dr. Stuart Ryder fra Anglo-Australian Observatory (AAO).
Den anerkjente australske supernovajegeren Bob Evans oppdaget først supernovaen 2001ig i desember 2001. Den ligger i utkanten av en spiralgalakse NGC 7424, som ligger omtrent 37 millioner lysår unna i den sørlige stjernebildet Grus (Crane).
Supernovaen ble overvåket den neste måneden av optiske teleskoper i Chile. Supernovaer klassifiseres i henhold til funksjonene i deres optiske spektre. SN2001ig viste opprinnelig signalene om hydrogen, som hadde merket den som en type II supernova, men hydrogenet forsvant senere, noe som satte det inn i kategori I.
Men hvordan kunne en supernova endre sin type? Bare en håndfull slike supernovaer, klassifisert som “Type IIb” for å indikere deres nysgjerrige identitetsendring, har noen gang blitt sett. Bare en (kalt SN 1993J) var nærmere enn SN 2001ig.
Astronomer som studerte SN1993J hadde foreslått en forklaring: supernovas forfader hadde en ledsagerstjerne som strippet materiale av stjernen før den eksploderte. Dette vil bare etterlate litt hydrogen på stamfaren - så lite at det kunne forsvinne fra supernova-spekteret i løpet av noen få uker.
Et tiår senere observasjoner med det kretsende Hubble-romteleskopet og et av Keck-teleskopene på Hawaii bekreftet at SN 1993J faktisk hadde en følgesvenn. Ryder og kollegene lurte på om SN2001ig kan ha hatt en følgesvenn også.
Rett etter at SN2001ig ble oppdaget, begynte Ryder og kollegene å overvåke det med et radioteleskop, CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization) Australia Telescope Compact Array i øst-Australia. Radioutslippet falt ikke jevnt over tid, men viste i stedet regelmessige støt og fall. Dette antydet at materialet i rommet rundt stjernen som eksploderte - som må ha blitt kastet sent i livet - var uvanlig klumpet.
Selv om klumpene kanskje har representert materiell med jevne mellomrom fra den krampende stjernen, var avstanden deres slik at en annen forklaring virket mer sannsynlig: at de ble generert av en ledsager i en eksentrisk bane. Mens det gikk i bane, ville ledsageren ha feid materiale som var avstammet av stamfaren til et spiralformet mønster, med tettere klumper på punktet i bane-periastron - der de to stjernene nærmet seg nærmere.
Slike spiraler er blitt avbildet rundt varme, massive stjerner kalt Wolf-Rayet-stjerner av Dr. Peter Tuthill fra University of Sydney, ved hjelp av Keck-teleskopene. Stødene i radiolyskurven til SN2001ig var fordelt på en måte som stemmer overens med krumningen til en av spiralene Tuthill har avbildet.
"Stellar evolusjonsteori antyder at en Wolf-Rayet-stjerne med en massiv følgesvenn kan produsere denne uvanlige typen supernova," sa Ryder.
Hvis supernova-avkommet hadde en følgesvenn, kan det være synlig når supernova-rusk hadde ryddet. Så astronomene ba om en anmodning om å observere med GMOS-kameraet (Gemini Multi-Object Spectrograph) på det 8 meter store Gemini-teleskopet.
Da tiden var inne for å observere, var "synsvilkårene" (stabiliteten i atmosfæren) utmerket. Bare en og en halv time var nødvendig for å avbilde supernovafeltet - og avsløre en gulgrønn, punktlignende gjenstand på stedet for supernovaeksplosjonen.
"Vi tror dette er følgesvennen," sa Ryder. "Det er for rødt til å være en lapp med ionisert hydrogen, og for blått til å være en del av selve supernova-resten."
Kameraten har en masse mellom 10 og 18 ganger solen. Astronomene håper å bruke GMOS igjen de kommende månedene for å få et spekter av ledsageren, for å avgrense dette estimatet.
Binære følgesvenner kunne forklare mye av mangfoldet som er sett i supernovaer, antyder Ryder. "Vi har vært i stand til å vise den kameleonlignende oppførselen til SN2001ig har en overraskende enkel forklaring," sa han.
Dette er bare andre gang en følgesvenn-stjerne til en Type IIb-supernova er avbildet, og første gang avbildningen er gjort fra bakken.
En artikkel om observasjonene, "En ettermortisundersøkelse av Type IIb supernova 2001ig", medforfatter av Ryder, University of Tasmania kandidatstudent Clair Murrowood og tidligere AAO-astronom Dr Raylee Stathakis, ble publisert online i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 2. mai. Det er også tilgjengelig HER.
Originalkilde: Gemini Observatory
