Superlysende supernovaer er de lyseste eksplosioner i universet. På bare få måneder kan en superlysende supernova frigive så meget energi, som vores sol vil i hele sin levetid. Og på sit højdepunkt kan det være så lyst som en hel galakse.
En af de mest studerede superlysende supernovaer (SLSN) kaldes SN 2006gy. Dets oprindelse er usikker, men nu siger svenske og japanske forskere, at de måske har fundet ud af, hvad der forårsagede det: en kataklysmisk interaktion mellem en hvid dværg og dens massive partner.
SN 2006gy er omkring 238 millioner lysår væk i stjernebilledet Perseus. Det er i spiralgalaksen NGC 1260. Den blev opdaget i 2006, som navnet viser, og er blevet undersøgt af team af astronomer, der bruger Chandra X-Ray Observatory, Keck Observatory og andre.
”Dette var en virkelig uhyrlig eksplosion, hundrede gange mere energisk end en typisk supernova.”
Nathan Smith, UC Berkeley
Da SN 2006gy blev opdaget, ledte Nathan Smith fra UC Berkeley et team af astronomer fra UC og University of Texas i Austin. ”Dette var en virkelig uhyrlig eksplosion, hundrede gange mere energisk end en typisk supernova,” sagde Smith. ”Det betyder, at den stjerne, der eksploderede, kunne have været så massiv, som en stjerne kan få, cirka 150 gange vores sol. Det har vi aldrig set før. ”
Disse stjernetyper eksisterede for det meste i det tidlige univers, mente astronomer dengang. Så vidne til denne eksploderede gav astronomer et sjældent kig på et aspekt af det tidlige univers.
Det var ikke kun energiudbyttet fra SN 2006gy, der tiltrækkede opmærksomhed. SLSN viser nogle nysgerrige emissionslinjer, der har forundret astronomer. Nu tror et team af forskere, at de har opdaget, hvad der ligger bag SN 2006gy. Deres papir er titlen "En type Ia-supernova i hjertet af superluminøs forbigående SN 2006gy." Det er offentliggjort i tidsskriftet Science.
Holdet inkluderer forskere fra Stockholm Universitet i Sverige og kolleger ved Kyoto Universitet, Universitetet i Tokyo og Hiroshima Universitet. Holdet så emissionslinjer af jern, der kun optrådte cirka et år efter supernovaen. De udforskede flere modeller for at forklare fænomenet og slog sig ned på en.
“Ingen havde testet for at sammenligne spektre fra neutralt jern, dvs. jern, som alle elektroner fastholdt, med de uidentificerede emissionslinjer i SN 2006gy, fordi jern normalt ioniseres (en eller flere elektroner fjernet). Vi prøvede det og så med spænding, hvordan linje efter linje stod op lige som i det observerede spektrum, ”siger Anders Jerkstrand, Institut for Astronomi, Stockholms Universitet.
"Det blev endnu mere spændende, da det hurtigt viste sig, at der var behov for meget store mængder jern for at fremstille linierne - mindst en tredjedel af Solens masse - som direkte udelukkede nogle gamle scenarier og i stedet afslørede en ny."
Den nye involverede en stjerne, der gik supernova, og interagerede med et allerede eksisterende tæt tæppe af omkringliggende stjernemateriale.
Ifølge holdets resultater startede SN 2006gy som en dobbeltstjerne. En stjerne var en hvid dværg, der svarede til Jorden. Den anden var en massiv, brintrig stjerne, der var lige så stor som hele vores solsystem. Parret var i en tæt bane.
Den større stjerne var i de senere udviklingsstadier og ekspanderede, efterhånden som nyt brændstof blev antændt. Efterhånden som konvolutten blev udvidet, blev den hvide dværg trukket ind i den større stjerne, spiralformet ind mod midten.
Under den hvide dværgs spiral uddrev den mere massive stjerne noget af sin konvolut. Det skete mindre end et århundrede før supernovaen. Til sidst nåede den hvide dværg centrum og blev ustabil. Det eksploderede derefter som en Type Ia-supernova. Da supernovaen eksploderede, smækkede materialet sig i den uddrevne konvolut. Den titaniske kollision producerede SN 2006gys ekstreme lyseffekt og nysgerrige emissionslinjer.
”At en type Ia-supernova ser ud til at være bag SN 2006gy vender på hovedet, hvad de fleste forskere har troet,” siger Anders Jerkstrand.
”At en hvid dværg kan være i tæt bane med en massiv brint-rig stjerne og hurtigt eksplodere, når han falder ned til centrum, giver vigtig ny information til teorien om dobbeltstjernerudvikling og betingelserne for, at en hvid dværg kan eksplodere.”
SN 2006gy var ekstremt lys, men andre er kommet tæt på.
En anden supernova, SN 2005ap, var lysere end SN 2006gy, men kun på sit højeste. SN 2005aps højeste lysstyrke varede kun et par dage. Så er der SN 2015L (også kaldet ASASSN-15lh), som stadig var lysere. Selvom det så ud til at være en superluminøs supernova, er dens natur stadig omtvistet. På højeste lysstyrke var SN 2015L 570 milliarder gange lysere end Solen og 20 gange lysere end det kombinerede lys, der udsendes fra Mælkevejen.
Mere:
- Pressemeddelelse: Ny indsigt om de lyseste eksplosioner i universet
- Forskningsartikel: En type Ia-supernova i hjertet af superluminøs forbigående SN 2006gy
- Wikipedia: Superluminøse Supernovae
