Hvad får en stjerne til at gå i boom? Et nyt blik på Tychos supernova-rest af Chandra-røntgendeleskopet har forsynet astronomer med tidligere uset bevis for, hvad der kunne udløse en bestemt type supernova, en supernova-eksplosion af type Ia. Astronomer har opdaget, hvad der ser ud til at være materiale, der blev sprængt af en ledsagerstjerne til en hvid dværg, da den eksploderede, hvilket skabte den supernova, som den danske astronom Tycho Brahe så i 1572. Der er også bevis for, at dette materiale blokerede for eksplosionsaffaldet og skabte et " lysbue ”og en” skygge ”i supernova-resten.
Der er to hovedtyper af supernovaer. Den ene er, hvor en massiv stjerne - meget større end vores sol - forbrænder alt dets kernebrændstof og kollapser ind på sig selv, hvilket antænder en supernovaeksplosion. Supernovaer af type Ia er imidlertid forskellige. Mindre stjerner bliver til sidst til hvide dværge i slutningen af deres liv og bliver en ultratæt kugle af kulstof og ilt på størrelse med Jorden med massen af vores Sol. I nogle tilfælde antændes en hvid dværg på en eller anden måde, hvilket skaber en eksplosion så lys, at den kan ses milliarder af lysår væk over store dele af universet. Men astronomer forstod virkelig ikke, hvad der får disse eksplosioner til at starte.
Der er et par populære teorier: Et scenarie for type Ia-supernover indebærer fusion af to hvide dværge. I dette tilfælde bør der ikke findes nogen ledsagerstjerne eller bevis for materiale, der sprænges af en ledsager. I den anden teori trækker en hvid dværg materiale fra en "normal" eller sollignende ledsagerstjerne, indtil der opstår en termonuklear eksplosion.
Begge scenarier kan faktisk forekomme under forskellige forhold, men det seneste Chandra-resultat fra Tycho understøtter det sidstnævnte.
De nye Chandra-billeder viser de berømte rester af Tychos supernova og afslører for første gang en lysbue med røntgenstråling i supernovaresten. Formen på buen er forskellig fra enhver anden funktion, der ses i resten. Dette understøtter konklusionen om, at en chokbølge skabte buen, da en hvid dværg eksploderede og sprængte materiale fra overfladen på en nærliggende ledsagerstjerne.
Derudover ser denne nye undersøgelse ud til at vise, hvor robuste nogle stjerner kan være, da supernovaeksplosionen ser ud til at have sprængt meget lidt materiale fra ledsagerstjernen. Tidligere har undersøgelser med optiske teleskoper afsløret en stjerne inden for resten, der bevæger sig meget hurtigere end dens naboer, og antyder, at det kunne være den manglende ledsager.
”Det ser ud til, at denne ledsagerstjerne var lige ved siden af en ekstremt kraftig eksplosion, og at den overlevede relativt uskadd,” sagde Q. Daniel Wang fra University of Massachusetts i Amherst, et medlem af forskerteamet, hvis papir vil fremgå i 1. maj nummer af The Astrophysical Journal. ”Formodentlig fik det også et spark, da eksplosionen fandt sted. Sammen med orbitalhastigheden får dette spark ledsageren nu til at rejse hurtigt over rummet. ”
Ved hjælp af egenskaberne ved røntgenbuen og den kandidatstjernede ledsager bestemte holdet omløbsperioden og adskillelsen mellem de to stjerner i det binære system før eksplosionen. Perioden blev estimeret til at være omkring 5 dage, og adskillelsen var kun omkring en milliondel af et lysår, eller mindre end en tiendedel afstanden mellem Solen og Jorden. Til sammenligning er resten af sig selv omkring 20 lysår på tværs.
Andre detaljer om lysbuen understøtter tanken om, at den blev sprængt væk fra ledsagerstjernen. F.eks. Viser røntgenemissionen fra resten en tilsyneladende "skygge" ved siden af buen, i overensstemmelse med blokering af affald fra eksplosionen af den ekspanderende kegle af materiale, der er fjernet fra ledsageren.
”Dette strippede stjernemateriale var det manglende stykke puslespil for at hævde, at Tychos supernova blev udløst i et binært med en normal stjernekammerat,” sagde Fangjun Lu fra Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences i Beijing. ”Vi ser ud til at have fundet dette stykke.”
Fordi Type Ia-supernovaer alle har lignende lysstyrke, bruges de som et standardlys til at måle udvidelsen af universet, og denne nye observation af Chandra har bidraget til at besvare mindst en del af det langvarige - og kritiske - spørgsmål om hvad udløser disse lyse eksplosioner.
Kilde: Chandra
