Massive stjerner afslutter deres liv dramatisk. Men mens de indre lag falder ind for at danne et sort hul eller en neutronstjerne, falder de ydre lag hurtigere, rammer de indre lag og rebounder i en enorm supernova-eksplosion.
Det er definitionen af lærebogen. Men nogle af disse supernovaer trodser forklaringen. I 2011 gennemgik en sådan eksplosion, kaldet SN 2011dh, Whirlpool-galaksen, ca. 24 millioner lysår væk. På det tidspunkt blev astronomer forvirrede. Men nu takket være NASAs Hubble-rumteleskop har de opdaget en ledsagerstjerne til denne sjældne supernova og passer de endelige puslespil sammen.
SN 2011dh er en Type IIb-supernova, usædvanlig, idet den indeholder meget lidt brint og uforklarlig via en læreboksdefinition. Alligevel kan astronomer kaste lys over afkomstjernen simpelthen ved at grave gennem arkiverede billeder fra HST. Takket være HSTs rigdom af data og det faktum, at den ofte observerer Whirlpool-galaksen, opdagede begge uafhængige forskerteam en kilde - en gul supergiant-stjerne - på det rigtige sted.
Men astronomer tror ikke, at gule supergiante stjerner er i stand til at blive supernovaer ... i det mindste ikke isoleret.
På dette tidspunkt opstod der kontrovers inden for det astronomiske samfund. Flere eksperter foreslog, at observationen var en falsk kosmisk tilpasning, og at den faktiske efterkommere var en usynlig massiv stjerne. Andre eksperter foreslog, at efterkommere kunne have været den gule supergiant, men at den må have hørt i et binært stjernesystem.
Når en massiv stjerne i et binært system oversvømmer sin Roche-lob - regionen uden for den stjerne, hvor tyngdekraften dominerer - kan den hælde materiale på sin mindre ledsager og derfor miste sin brintkonvolut og krympe i masse.
På det tidspunkt, hvor massegiveren eksploderer, skal ledsagerstjernen være en massiv blå stjerne, efter at have fået materiale under masseoverførslen. Dets høje temperatur bør også få den til at udsende for det meste i det ultraviolette område, hvilket gør den usynlig på alle synlige billeder.
Så Gastón Folatelli fra Kavli-instituttet for universets fysik og matematik (IPMU) og kolleger besluttede at tage et nyt kig på den mystiske supernova i ultraviolet lys. Og deres observationer stemte overens med deres forventninger. Den originale supernova var falmet, og en anden punktkilde havde taget sin plads.
”Et af de mest spændende øjeblikke i min karriere som astronom var da jeg viste de nyligt ankomne HST-billeder og så objektet lige der, hvor vi havde forventet, at det skulle være sammen,” sagde Folatelli i en nyhedsmeddelelse.
Forskningen illustrerer det indviklede samspil mellem teori og observation. Astronomer stoler ofte på teorier længe før de får den nødvendige teknologi til at give de korrekte observationer eller bruger år på at forsøge at forklare ulige observationer med kompleks teoretisk modellering. Oftere er de to imidlertid eksistere som teori og observation svær frem og tilbage.
Resultaterne er offentliggjort i Astrophysical Journal Letters og er tilgængelige online.
