Hva får en star go boom? Et nytt blikk på Tychos supernova-rest av Chandra røntgenteleskop har gitt astronomer tidligere usett bevis for hva som kan utløse spesifikk type supernova, en supernova-eksplosjon av type Ia. Astronomer har oppdaget det som ser ut til å være materiale som ble sprengt av en følgesvennstjerne til en hvit dverg da den eksploderte, og skapte supernovaen som ble sett av den danske astronomen Tycho Brahe i 1572. Det er også bevis på at dette materialet blokkerte eksplosjonsrester og skapte et " bue ”og en“ skygge ”i supernova-resten.
Det er to hovedtyper av supernovaer. Det ene er der en massiv stjerne - mye større enn solen vår - forbrenner alt det kjernefysiske drivstoffet og kollapser inn på seg selv, noe som antenner en supernovaeksplosjon. Type Ia-supernovaer er imidlertid forskjellige. Mindre stjerner blir etter hvert til hvite dverger på slutten av livet, og blir en ultratett ball av karbon og oksygen omtrent på jordens størrelse, med massen av vår sol. I noen tilfeller tenner en hvit dverg på en eller annen måte og skaper en eksplosjon så lys at den kan sees milliarder av lysår unna, over store deler av universet. Men astronomer skjønte virkelig ikke hva som får disse eksplosjonene til å starte.
Det er et par populære teorier: ett scenario for type Ia supernovas innebærer sammenslåing av to hvite dverger. I dette tilfellet skal det ikke finnes noen følgesvennstjerne eller bevis for materiale sprengt av en følgesvenn. I den andre teorien trekker en hvit dverg materiale fra en “normal” eller sollignende følgesvennstjerne til det oppstår en termonukleær eksplosjon.
Begge scenariene kan faktisk oppstå under forskjellige forhold, men det siste Chandra-resultatet fra Tycho støtter det siste.
De nye Chandra-bildene viser de berømte restene av Tychos supernova, og avslører for første gang en lysbue med røntgenutslipp i supernova-resten. Formen på buen er forskjellig fra alle andre funksjoner som sees i resten. Dette støtter konklusjonen om at en sjokkbølge skapte buen da en hvit dverg eksploderte og blåste materiale av overflaten til en nærliggende følgesstjerne.
I tillegg ser det ut til at denne nye studien viser hvor spenstige noen stjerner kan være, da supernovaeksplosjonen ser ut til å ha sprengt veldig lite materiale av følgesvennen. Tidligere har studier med optiske teleskoper avslørt en stjerne i resten som beveger seg mye raskere enn naboene, og antydet at det kan være den savnede følgesvennen.
"Det ser ut som denne ledsagerstjernen var rett ved siden av en ekstremt kraftig eksplosjon og at den overlevde relativt uskadd," sa Q. Daniel Wang fra University of Massachusetts i Amherst, et medlem av forskerteamet hvis papir vil vises i 1. mai-utgaven av The Astrophysical Journal. ”Antagelig ble det også gitt et spark da eksplosjonen skjedde. Sammen med banehastigheten gjør dette sparket at følgesvennen nå reiser raskt over verdensrommet. ”
Ved å bruke egenskapene til røntgenbuen og kandidatens stellar følgesvenn, bestemte teamet omløpsperioden og separasjonen mellom de to stjernene i det binære systemet før eksplosjonen. Perioden ble estimert til å være omtrent 5 dager, og separasjonen var bare omtrent en milliondel av et lysår, eller mindre enn en tidel avstanden mellom solen og jorden. Til sammenligning er selve restene omtrent 20 lysår på tvers.
Andre detaljer om lysbuen støtter ideen om at den ble sprengt bort fra følgesvennen. For eksempel viser røntgenutslippet fra resten en tilsynelatende "skygge" ved siden av buen, i samsvar med blokkering av rusk fra eksplosjonen av den ekspanderende kjeglen av materiale strippet fra følgesvennen.
"Dette stripete stjernematerialet var den manglende brikken i puslespillet for å hevde at Tychos supernova ble utløst i en binær sammen med en normal stjernekompis," sa Fangjun Lu fra Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences i Beijing. "Vi ser ut til å ha funnet dette stykke."
Fordi Type Ia-supernovaer har alle like lysstyrke, blir de brukt som et standardlys for å måle utvidelsen av universet, og denne nye observasjonen av Chandra har bidratt til å svare på minst en del av det langvarige - og kritiske - spørsmålet om hva utløser disse lyse eksplosjonene.
Kilde: Chandra
