En strålende eksplosjon som er oppdaget i en galakse langt, langt borte, er den lyseste supernovaen som noen gang er registrert, kunngjorde astronomer i dag.
Relatert innhold
- Black Holes Might Catapult Rogue Supernovas into Space
- A Lopsided Supernova, Orbital Espresso and More Cosmic Wonders
Hentet av en undersøkelse om nattehimmelen skjedde eksplosjonen 3, 8 milliarder lysår fra Jorden. På den avstanden var eksplosjonen 22 700 ganger svakere enn de svakeste gjenstandene et menneske kan se med det blotte øye. Men den fjerntliggende supernovaen var så kraftig at astronomer beregner om det hadde skjedd på avstand fra den berømte "hundestjernen" Sirius, bare 8 lysår unna, det ville ha vært like lyse som solen.
All-Sky Automated Survey for SuperNovae (ASASSN), et nettverk av teleskoper delt mellom Chile og Hawaii, plukket opp den uvanlige gjenstanden i en liten galakse 15. juni. Observatørgruppen kalte supernovaen ASASSN-15lh.
Sprengningen tilhører sannsynligvis en nylig oppdaget klasse med objekter kjent som superluminøse supernovaer, sier studieleder Subo Dong, en astronom ved Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics ved Peking University i Beijing . Men det som utløste den ekstraordinære hendelsen er et mysterium.
Astronomer grupperer supernovaer i forskjellige typer basert på deres triggermekanismer. En supernova av type I oppstår når en zombiestjerne kjent som en hvit dverg spiser for mye. Hvite dverger er de små, tette kjernene som blir igjen når en stjerne om solmassen dør. Hvis den hvite dvergen har en følgesvennstjerne, vil den noen ganger trekke bort stjernens materie, sakte øke sin egen masse. Etter hvert treffer den sultne hvite dvergen en fysisk grense og kollapser og utløser en eksplosjon.
Derimot avslutter veldig massive stjerner - minst åtte til ti ganger solens masse - livet alene som type II supernovaer. Når disse stjernene går tom for hydrogenbrensel i kjernene deres, begynner de å smelte sammen atomer i gradvis tyngre elementer til kjernen stort sett er jern. På dette tidspunktet kollapser stjernen under sin egen vekt, og genererer en enorm eksplosjon og gjør kjernen til en ekstremt tett nøytronstjerne.
ASASSN-15lh var så kraftig at forfatterne mistenker at den opprinnelige stjernen må ha vært veldig massiv. Men de kjemiske signaturene de ser i lyset, tyder på at det er mistenksomt med lite hydrogen, sier studiefolforfatter Todd Thompson, astronomiprofessor ved Ohio State University.
"Det er rart for massive stjerner å ikke ha hydrogen, " sier han, men det er ikke umulig. "Noen stjerner sprøyter ut alt sitt hydrogen i eksplosive hendelser før de dør, andre mister hydrogen til binære ledsagere." Selv om det er noen superluminøse supernovaer som denne som er hydrogenfattige, sier han, er deres virke dårlig forstått generelt.
Forfatterne bemerker at det er mulig ASASSN-15lh fikk en lysstyrkeøkning fra den radioaktive isotopen nikkel-56. I en type Ia-supernova dannes nikkel når gassen fra følgesstjernen initierer den hvite dvergens eksplosive ende. Det radioaktive forfallet av nikkel til jern og kobolt genererer da lys som faller av med en viss hastighet. Men for å få den typen energi som ble sett i ASASSN-15 lh, ville eksplosjonen ha trengt en usannsynlig mengde nikkel - rundt 30 ganger solens masse. På toppen av det ser ikke ut til at lysstyrken synker raskt nok av.
Forsterkede fargebilder viser vertsgalaksen før eksplosjonen av ASASSN-15lh, tatt av Dark Energy Camera (til venstre) og supernovaen sett av Las Cumbres Observatory Global Telescope Network. (The Dark Energy Survey, B. Shappee og ASASSN-teamet) En annen mulighet er at kjernen i supernovaen ble en magnetar. Disse objektene er nøytronstjerner med veldig sterke magnetfelt, og som kunne ha pumpet opp eksplosjonens kraft. Men selv en magnetar kan ikke helt forklare ASASSN-15lh - eksplosjonen ville ha krevd en raskt spinnende kjerne med et ekstremt kraftig magnetfelt, og det er i motsetning til noen magnetar som noen gang har sett. Det ville også trengt å konvertere energi fra kollapsen til lys mer effektivt enn noen supernova har før.
Å spikre mekanismen bak ASASSN-15lh kan hjelpe astronomer med å bedre forstå superluminøse supernovaer, som forventes å bli enda flere i det tidlige universet. Greg Aldering, en stabsforsker ved Lawrence Berkeley National Laboratory, bemerker at nåværende og fremtidige himmelundersøkelser bør få øye på flere av dem, fordi disse omfattende skannene av kosmos kan fange gjenstander som ikke er lokalisert i nærheten av kjente galakser.
Subo legger til at hvis vi kan forstå dem bedre, kan superluminøse supernovaer i det tidlige universet tjene som standardlys - gjenstander med pålitelig lysstyrke som kan brukes til å måle kosmiske avstander. Fremtidige observasjoner av andre superbright-stjerneeksplosjoner kan også bidra til å undersøke fjerne, veldig svake galakser, fordi supernovaene fungerer som gigantiske flashbulbs og kort opplyser området rundt.
Aldering sier at flere data må komme inn fra denne supernovaen, og at mer av sitt slag må overholdes. Det kan hende at denne er en utligger som hadde en ekstra faktor som pumpet den opp.
Robert Quimby, førsteamanuensis ved San Diego State University, sier at selv om magnetarmodellen kan ha problemer, "oppdaget denne supernovaen en revurdering av grensene for magnetdrevne supernovaer." Men det er også mulig denne supernovaen kan være en helt ny type objekt, sier han: "Her har vi et tilfelle hvor antallet levedyktige modeller kan være null. Det er veldig spennende."
Aldering er enig: "Naturen, gitt nok stjerner der ute, får dem til å eksplodere på alle slags utrolige måter. Uansett hva man ender med å bli den virkelige mekanismen, vil sannsynligvis være ekstremt rart."
