Superlysende supernovaer er de lyseste eksplosjonene i universet. Om bare noen få måneder kan en superlysende supernova frigjøre så mye energi som vår sol vil i hele levetiden. Og på sitt høydepunkt kan den være så lys som en hel galakse.
En av de mest studerte superlysende supernovene (SLSN) kalles SN 2006gy. Opprinnelsen er usikker, men nå sier svenske og japanske forskere at de kan ha funnet ut hva som forårsaket det: et kataklysmisk samspill mellom en hvit dverg og dens enorme partner.
SN 2006gy er omtrent 238 millioner lysår unna, i stjernebildet Perseus. Det er i spiralgalaksen NGC 1260. Den ble oppdaget i 2006 som navnet viser, og har blitt studert av team av astronomer som bruker Chandra X-Ray-observatoriet, Keck-observatoriet og andre.
"Dette var en virkelig uhyrlig eksplosjon, hundre ganger mer energisk enn en typisk supernova."
Nathan Smith, UC Berkeley
Da SN 2006gy ble oppdaget, ledet Nathan Smith fra UC Berkeley et team av astronomer fra UC og University of Texas i Austin. "Dette var en virkelig uhyrlig eksplosjon, hundre ganger mer energisk enn en typisk supernova," sa Smith. “Det betyr at stjernen som eksploderte, kan ha vært så massiv som en stjerne kan bli, omtrent 150 ganger solen vår. Vi har aldri sett det før. "
Disse stjernetypene eksisterte stort sett i det tidlige universet, mente astronomer den gang. Så vitne til denne eksploderte ga astronomer et sjeldent blikk på ett aspekt av det tidlige universet.
Det var ikke bare energiproduksjonen fra SN 2006gy som vakte oppmerksomhet. SLSN viser noen nysgjerrige utslippslinjer som har overrasket astronomer. Nå tror et team av forskere at de har oppdaget hva som ligger bak SN 2006gy. Artikkelen deres har tittelen “En type Ia-supernova i hjertet av superluminøs forbigående SN 2006gy.” Den er publisert i tidsskriftet Science.
Teamet inkluderer forskere fra Stockholms universitet i Sverige og kolleger ved Kyoto universitet, Universitetet i Tokyo og Hiroshima universitet. Teamet så utslippslinjer av jern som bare dukket opp ett år etter supernovaen. De utforsket flere modeller for å forklare fenomenet, og slo seg ned på en.
Ingen hadde testet for å sammenligne spektra fra nøytralt jern, dvs. jern som alle elektroner beholdt, med de uidentifiserte utslippslinjene i SN 2006gy, fordi jern normalt ioniseres (en eller flere elektroner fjernet). Vi prøvde det og så med spenning hvordan linje etter linje stod opp akkurat som i det observerte spekteret, sier Anders Jerkstrand, institutt for astronomi, Stockholms universitet.
"Det ble enda mer spennende da det raskt viste seg at det var nødvendig med veldig store mengder jern for å lage linjene - minst en tredjedel av solens masse - som direkte utelukket noen gamle scenarier og i stedet avslørte en ny."
Den nye involverte en stjerne som gikk supernova og samhandlet med et eksisterende tett skall av omskjærende materiale.
I følge teamets resultater startet SN 2006gy som en dobbelstjerne. En stjerne var en hvit dverg lik størrelse på jorden. Den andre var en massiv, hydrogenrik stjerne som var like stor som hele solsystemet vårt. Paret var i en tett bane.
Den større stjernen var i de senere stadier av evolusjonen, og ekspanderte etter hvert som nytt drivstoff ble antent. Da konvolutten utvidet seg, ble den hvite dvergen trukket inn i den større stjernen, spiralende inn mot sentrum.
Under spiralen til den hvite dvergen utviste den mer massive stjernen noe av konvolutten. Det skjedde mindre enn et århundre før supernovaen. Etter hvert nådde den hvite dvergen sentrum og ble ustabil. Den eksploderte deretter som en Type Ia-supernova. Da supernovaen eksploderte, smalt materialet i den utviste konvolutten. Den titanske kollisjonen ga SN 2006gys ekstreme lysutbytte og nysgjerrige utslippslinjer.
"At en supernova av type Ia ser ut til å ligge bak SN 2006gy snur opp ned det de fleste forskere har trodd," sier Anders Jerkstrand.
"At en hvit dverg kan være i nær bane med en massiv hydrogenrik stjerne, og raskt eksplodere ved å falle til sentrum, gir viktig ny informasjon for teorien om dobbelstjernes evolusjon og betingelsene som er nødvendige for at en hvit dverg skal eksplodere."
SN 2006gy var ekstremt lys, men andre har kommet nær.
En annen supernova, SN 2005ap, var lysere enn SN 2006gy, men bare på topp. SN 2005aps høye lysstyrke varte bare noen få dager. Så er det SN 2015L (også kalt ASASSN-15lh) som fortsatt var lysere. Selv om det så ut til å være en superluminøs supernova, er dens natur fortsatt omstridt. Ved topp lysstyrke var SN 2015L 570 milliarder ganger lysere enn solen, og 20 ganger lysere enn det kombinerte lyset som ble sendt ut av Melkeveien.
Mer:
- Pressemelding: Ny innsikt om de lyseste eksplosjonene i universet
- Forskningsartikkel: En supernova av typen Ia i hjertet av superluminøs forbigående SN 2006gy
- Wikipedia: Superluminous Supernovae
