Supernova 2007bi var ikke din typiske supernova: den var 10 ganger lysere enn en super In supernova, noe som gjorde den til en av de mest energiske supernova-hendelsene som noen gang er spilt inn. Astronomer fra University of California Berkeley har analysert eksplosjonen, som ble spilt inn av en robotundersøkelse i 2007, og fant ut at det sannsynligvis er den første bekreftede observasjonen som noen gang er gjort av en par-ustabil supernova, en type ekstremt energisk supernova som har vært teoretisert, men aldri direkte bekreftet.
Den bekreftede observasjonen av et par-ustabil supernova har vært etterlengtet - teorien om at de eksisterer har eksistert siden 1960-tallet - men det ser ut som om ventetiden er over. Supernova 2007bi, sett av den nærliggende Supernova-fabrikken i april 2007, er den første observerte supernovaen som passer for regningen for de usigelig store proporsjonene av par-ustabilitet supernovaeeksplosjoner. Et team med astronomer ledet av Alex Filippenko fra University of California Berkeley publiserte analysen sin i 3. desember utgave av Natur. Oppdagelsen ble opprinnelig gjort av den nærliggende Supernova-fabrikken, og utslippsspektre for hendelsen ble tatt med Keck-teleskopet og Very Large Telescope i Chile
Denne typen supernovaer forekommer bare i stjerner over 100 solmasser, og er utrolig lyse. Energiske gammastråler skapes av den intense varmen i kjernen av stjernen. Disse gammastrålene skaper på sin side antimaterielle par elektroner og positroner. På grunn av denne antimaterieproduksjonen reduseres det ytre trykket som utøves av kjernefysiske reaksjoner i kjernen av stjernen, og tyngdekraften tar over, raskt kollapser den enorme kjernen i stjernen og skaper en supernova.
Det er teoretiserte å være to slag: de som eksploderer med akkurat nok kraft til å la massen rundt den gjenværende kjernen av stjernen rekombinere seg, og de som eksploderer fullstendig uten en smidgen igjen for å danne et svart hull eller nøytronstjerne. Supernovaen 2006gy, som hadde en lysstyrke 10 ganger den for en Type Ia supernova, antas å være av den første sorten. Her er historien vår om den, Kan Antimatter være superlystrende supernovaer? og Eta Carinae kan også passe til profilen. Disse typer par-ustabilitet-supernovaer vil fjerne de ytre skjellene i stjernens materie, sette seg ned i en likevekt og gjenta den prosessen til massen er lav nok til at en normal supernova kan skje.
Men 2007bi var altfor massiv til å slå seg ned og eksplodere flere ganger. Med en masse på 200 solskinn var den løpende termonukleære eksplosjonen som skjedde i kjernen, energisk nok til å effektivt fordampe hele stjernen. Supernovaer i par-ustabilitet i stjerner over 130 solmasser etterlater ingenting i veien for sorte hull eller nøytronstjerner, men fordi de er så energiske og lysende, øker det økende lyset fra eksplosjonen over veldig lang tid - 70 dager i tilfelle av 2007bi.
Selv om teamet oppdaget supernovaen nesten en uke etter toppen, klarte de å beregne varigheten av lyskurven. De studerte deretter restene av eksplosjonen de neste 555 dagene da den bleknet bort.
Filippenko sa: “Den sentrale delen av den enorme stjernen hadde smeltet til oksygen nær slutten av livet, og var veldig varm. Da ble de mest energiske lysfotonene omgjort til elektron-positron-par, som de ranet trykkkjernen og fikk den til å kollapse. Dette førte til en eksplosjon med kjernefysisk løp som skapte en stor mengde radioaktivt nikkel, hvis forfall energiserte den utkastede gassen og holdt supernovaen synlig i lang tid. "
Stjernen var unik på en annen måte: den ligger i en dverggalakse i nærheten, som inneholder lite annet enn elementene hydrogen og helium. På grunn av dette er 2007bi omtrent som stjernene som eksisterte nær begynnelsen av universet, før billionene av supernovaer befolket universet med tyngre elementer. Å se nærmere på dverggalakser - Universet har dem i spar, men de er ganske svake - kan være nøkkelen til å observere flere supernovaer av denne typen. Å kunne studere eksplosjonen og ettervirkningene vil gi forskere en titt på hvordan de tidligste massive stjernene opptrådte.
Kilde: Berkeley Lab pressemelding
