Massive stjerner avslutter livet dramatisk. Men mens de indre lagene faller inn for å danne et svart hull eller en nøytronstjerne, faller de ytre lagene raskere, treffer de indre lagene og runder i en enorm supernovaeksplosjon.
Det er definisjonen av læreboka. Men noen av disse supernovaene trosser forklaringen. I 2011 gjennomgikk en slik eksplosjon, kalt SN 2011dh, Whirlpool-galaksen, omtrent 24 millioner lysår unna. På det tidspunktet ble astronomer forvirret. Men nå, takket være NASAs Hubble-romteleskopet, har de oppdaget en ledsagerstjerne til denne sjeldne supernovaen og passet de siste puslespillbitene sammen.
SN 2011dh er en Type IIb-supernova, uvanlig ved at den inneholder veldig lite hydrogen og uforklarlig via en lærebokdefinisjon. Likevel kan astronomer kaste lys over avkomstjernen bare ved å grave gjennom arkiverte bilder fra HST. Takket være HSTs mengde data og det faktum at den observerer Whirlpool-galaksen ofte, oppdaget begge uavhengige forskerteam en kilde - en gul supergiant-stjerne - på rett sted.
Men astronomer tror ikke gule supergiante stjerner er i stand til å bli supernovaer ... i alle fall ikke isolert.
På dette tidspunktet oppsto kontrovers i det astronomiske samfunnet. Flere eksperter foreslo at observasjonen var en falsk kosmisk innretting og at den faktiske stamfaren var en usett massiv stjerne. Andre eksperter foreslo at stamfaren kunne ha vært den gule supergianten, men at den må ha hørt hjemme i et binært stjernesystem.
Når en massiv stjerne i et binært system oversvømmer sin Roche-lobe - regionen utenfor den stjernen der tyngdekraften dominerer - kan den helle materiale på sin mindre følgesvenn, og mister derfor hydrogenskonvolutten og krymper i massen.
På det tidspunktet massegiveren eksploderer, bør ledsagerstjernen være en massiv blå stjerne, etter å ha fått materiale under masseoverføringen. Den høye temperaturen bør også føre til at den avgir mest i det ultrafiolette området, og gjør det derfor usynlig i alle synlige bilder.
Så Gastón Folatelli fra Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (IPMU) og kollegene bestemte seg for å ta en ny titt på den mystiske supernovaen i ultrafiolett lys. Og observasjonene deres stemte overens med forventningene. Den opprinnelige supernovaen hadde bleknet, og en annen poengkilde hadde tatt sin plass.
"Et av de mest spennende øyeblikkene i min karriere som astronom var da jeg viste de nylig ankomne HST-bildene og så objektet der, hvor vi hadde forventet at det skulle være hele tiden," sa Folatelli i en nyhetsmelding.
Forskningen illustrerer det intrikate samspillet mellom teori og observasjon. Astronomer stoler ofte på teorier lenge før de får den teknologien som er nødvendig for å gi de riktige observasjonene eller bruker år på å prøve å forklare rare observasjoner med kompleks teoretisk modellering. Oftere eksisterer imidlertid de to som eksisterer som teori og observasjon, frem og tilbake.
Funnene er publisert i Astrophysical Journal Letters og er tilgjengelige online.
