NASAs Hubble-rumteleskop har identificeret en stjerne en million gange lysere end solen, der eksploderede som en supernova i 2005 - længe før den skulle have det, ifølge de nuværende teorier om stjernernes evolution.
Den dødsdømte stjerne, estimeret til cirka 100 gange vores solmasse, var ifølge teorien ikke moden nok til at have udviklet en massiv jernkerne af nuklear fusionsaske. Dette er den formodede forudsætning for en kerneimplosion, der udløser en supernova-eksplosion.
”Dette kan betyde, at vi grundlæggende tager fejl i udviklingen af massive stjerner, og at teorier skal revideres,” siger Avishay Gal-Yam fra Weizmann Institute of Science i Rehovot, Israel. Fundet vises i onlineversionen af Nature Magazine.
Eksplosionen, kaldet supernova SN 2005gl, blev set i den spærrede spiralgalakse NGC 266 den 5. oktober 2005. NGC 266 er omkring 200 millioner lysår væk, i stjernebilledet Fiskene.
Efterkommere var så lyse, at den sandsynligvis hørte til en klasse af stjerner kaldet Luminous Blue Variables (LBV'er), "fordi ingen anden type stjerne er så iboende strålende," siger Gal-Yam. Men der er en rynke: når en stjerne i LBV-klasse udvikler sig, kaster den meget af sin masse gennem en voldelig stjernevind. Først på dette tidspunkt udvikler den en stor jernkerne og eksploderer i sidste ende som en supernova i kernekollaps.
”Forfædreidentifikationen viser, at i det mindste i nogle tilfælde eksploderer massive stjerner, før de mister det meste af deres brintkonvolut, hvilket antyder, at kernenes udvikling og kuvertens udvikling er mindre koblet end tidligere antaget, en fundning, der muligvis kræver en revision af stjernernes evolutionsteori, ”sagde medforfatter Douglas Leonard fra Californiens San Diego State University i en pressemeddelelse.
En mulighed er, at efterkommere til SN 2005gl virkelig var et par stjerner - et binært system - der fusionerede. Dette ville have anbragt nukleare reaktioner for at lysne stjernen enormt, så den ser mere lysende ud og mindre udviklet end den virkelig var.
”Dette giver også åbent spørgsmålet om, at der kan være andre mekanismer til at udløse supernovaeksplosioner,” siger Gal-Yam. ”Vi mangler muligvis noget meget grundlæggende i forståelsen af, hvordan en superluminøs stjerne går gennem massetab.”
Gal-Yam og Leonard lokaliserede afkom i arkivbilleder af NGC 266 taget i 1997. De brugte derefter Keck-teleskopet til nøjagtigt at lokalisere supernovaen på den ydre arm af galaksen. En opfølgende observation med Hubble i 2007 viste utvetydigt, at den superluminøse stjerne var væk.
Ekstremt massive og lysende stjerner, der topper 100 solmasser, såsom Eta Carinae i vores egen Mælkevejsgalakse, forventes at miste deres hele brintkonvolutter inden deres ultimative eksplosioner som supernovaer.
”Disse observationer viser, at mange detaljer i udviklingen og skæbnen for LBV'er forbliver et mysterium,” sagde Mario Livio fra Space Telescope Science Institute i Baltimore. ”Vi bør fortsætte med at holde øje med Eta Carinae - det kan overraske os endnu en gang.”
MOSAIC CAPTIONS: [Top Center] 2005-baseret billede af supernovaen; [Nederst til venstre] 1997 Hubble arkivbillede med synligt lys af regionen i galaksen, hvor supernovaen eksploderede, med en hvid cirkel, der markerer den efterfølgende stjerne; [Nederste center] Næsten-infrarødt lysfoto af supernovaeksplosionen taget den 11. november 2005 med Keck-teleskopet, med eksplosionen centreret på forfaderens position; [Nederst til højre] Synligt lys Hubble-opfølgningsbillede taget den 26. september 2007. Efterkommerstjernen er væk. Kredit: NASA, ESA og A. Gal-Yam (Weizmann Institute of Science, Israel)
Kilde: HubbleSite
