En type II supernova er en virkelig forbløffende astronomisk begivenhed. Som med alle supernovaer består en Type II af en stjerne, der oplever kernekollaps i slutningen af sin livscyklus og eksploderer, hvilket får den til at kaste sine ydre lag. En underklasse af denne type er kendt som Type IIb, som er stjerner, der er blevet strippet for deres brintbrændstof og gennemgår kollaps, fordi de ikke længere er i stand til at opretholde fusion i deres kerne.
For sytten år siden var astronomer heldige nok til at være vidne til en Type IIb-supernova i galaksen NGC 7424, der ligger 40 millioner lysår væk i den sydlige konstellation Grus. Nu hvor denne supernova er forsvundet, Hubble-rumteleskop for nylig erobret det første billede af en overlevende ledsager, hvilket viser, at supernovaer faktisk sker i dobbeltstjernersystemer.
Undersøgelsen med titlen “Ultraviolet Detection of the Binary Companion to Type IIb SN 2001ig” blev for nylig offentliggjort i Astrofysisk tidsskrift. Undersøgelsen blev ledet af Stuart Ryder fra det australske astronomiske observatorium og omfattede medlemmer fra California Institute of Technology (Caltech), Space Telescope Science Institute (STSI), University of Amsterdam, University of Arizona, University of York og the University of California.
Denne opdagelse er det mest overbevisende bevis hittil på, at nogle supernovaer stammer fra et resultat af sifon mellem binære par. Som Stuart Ryder indikerede i en nylig pressemeddelelse fra NASA:
”Vi ved, at størstedelen af de massive stjerner er i binære par. Mange af disse binære par vil interagere og overføre gas fra en stjerne til den anden, når deres baner bringer dem tæt sammen. ”
Supernovaen, kaldet SN 2001ig, blev kortlagt af astronomer i 2002 ved hjælp af Det Europæiske Sydlige Observatoriums Very Large Telescope (VLT). I 2004 blev disse observationer fulgt op med Gemini South Observatory, der først antydede tilstedeværelsen af en overlevende binær ledsager. Når han kendte til de nøjagtige koordinater, var Ryder og hans team i stand til at fokusere Hubble på det sted, da supernovas glød forsvandt.
Fundet var specielt heldig, fordi det også kunne kaste lys over et astronomisk mysterium, hvilket er, hvordan supernovaer med strippet kuvert mister deres ydre konvolutter. Oprindeligt troede forskere, at de var resultatet af stjerner med meget hurtig vind, der skubbede deres ydre konvolutter ud. Da astronomer imidlertid begyndte at lede efter de primære stjerner, der gød disse supernovaer, kunne de ikke finde dem.
Som Ori Fox, et medlem af Space Telescope Science Institute og en medforfatter på papiret, forklarede:
”Det var især bizart, fordi astronomer forventede, at de ville være de mest massive og de lyseste efterkommere. Desuden er det store antal supernovas med strippet kuvert større end forudsagt. ”
Dette førte til, at forskere teoretiserede, at mange af de striblede indhyllingsstjerner var de primære i binære stjernesystemer med lavere masse. Det eneste, der blev tilbage, var at finde en supernova, der var en del af et binært system, som Ryder og hans kolleger satte sig til at gøre. Dette var ingen let opgave, da ledsageren var temmelig svag og lige ved grænserne for hvad Hubble kunne se.
Derudover er det ikke mange supernovaer, der vides at gå inden for dette afstand. Sidst, men ikke mindst, var de nødt til at kende den nøjagtige position gennem meget præcise målinger. Takket være Hubbles udsøgte opløsning og ultraviolette egenskaber kunne de finde og fotografere den overlevende ledsager.
Før supernovaen, kredsløb stjernerne hinanden med en periode på cirka et år. Da den primære stjerne eksploderede, havde den indflydelse på ledsageren, men den forblev intakt. På grund af dette er SN 2001ig den første overlevende ledsager, der nogensinde er blevet fotograferet.
Når vi ser fremad, håber Ryder og hans team nøjagtigt at bestemme, hvor mange supernovaer med striberede konvolutter har ledsagere. På nuværende tidspunkt estimeres det, at mindst halvdelen af dem gør det, mens den anden halvdel mister deres ydre indhyllede på grund af stjernevind. Deres næste mål er at undersøge fuldstændigt strippet-kuvert-supernovaer i modsætning til SN 2001ig og SN 1993J, som kun var omkring 90% strippet.
Heldigvis bliver de ikke nødt til at vente så længe med at undersøge disse fuldstændigt stripede kuvert-supernovaer, da de ikke har så meget chokinteraktion med gas i deres omgivelser. Kort sagt, da de mistede deres ydre konvolutter længe før de eksploderede, falmer de meget hurtigere. Dette betyder, at holdet kun bliver nødt til at vente to til tre år, før de leder efter de overlevende ledsagere.
Deres indsats vil sandsynligvis også blive hjulpet af implementeringen af James Webb-rumteleskop (JWST), som planlægges lanceret i 2020. Afhængigt af hvad de finder, kan astronomer muligvis være klar til at løse mysteriet om, hvad der forårsager de forskellige typer supernovaer, som også kunne afsløre mere om livscyklussen for stjerner og fødslen af sorte huller.
