Astronomer kan ha upptäckt övertygande bevis på en tredje
slags supernova som tills nu enbart varit existerande i teorin. En teori som
har sin utgång från en händelse för ca 1000 år sedan och som resulterade i bildandet
av krabbnebulosan.
Men stjärnor mellan åtta och tio solmassor bör enligt
nuvarande teori explodera på ett annat sätt. Deras inre tryck bör tvinga
elektroner att smälta samman med atomkärnorna. Dessa elektroner stöter vid
processen då bort varandra och detta bör leda till ett
tryckfall inuti stjärnan. Stjärnans kärna kollapsar då och sätter igång en
explosion i de omgivande lagren och lämnar efter sig en neutronstjärna något
mer massiv än solen.
En Astrofysiker vid namn Ken'ichi Nomoto vid Tokyos
universitet och hans kollegor teoretiserade om sådana
"elektronfångst"-supernovor 1980. Under årtiondena sedan utvecklade
forskare därefter förutsägelser om vad man skulle leta efter för att finna en
sådan elektronfångande supernova eller dess föregående som stjärna. Men de lyckades
aldrig bekräfta existensen av en stjärna som detonerat på detta sätt.
I tidigare forskning har föreslagits att om man fann
en supernova där elektronfångst skett kunde det hjälpa till att lösa ett tusen
år gammalt mysterium. Supernovan från
1054 e.Kr. som enligt kinesiska och japanska register var så ljus att den kunde
ses under dagtid i 23 dagar och på natten i nästan två år. Dess rester blev
Krabbnebulosan.
Det har tidigare föreslagits att detta utbrott SN
1054 var en elektronfångst supernova. Men detta var osäkert delvis för att det hände
för nästan ett årtusende sedan och det gör att bevisläget är svårt.
Men nu kan en exploderande stjärna som först
upptäcktes 2018 vara det första starka exemplet på en elektronfångande
supernova. ”Denna upptäckt är en viktig milstolpe i vår förståelse av
stjärnutveckling och supernovor – i form av stjärnor som exploderar och
vilka stjärnor som inte gör det", säger studiens huvudförfattare Daichi
Hiramatsu, astrofysiker vid University of California, Santa Barbara och Las
Cumbres Observatory, till Space.com.
Det var en amatörastronom med namnet Koichi Itagaki
i Japan som upptäckte supernovan SN 2018zd i mars 2018 cirka tre timmar efter
explosionen (då dess ljus nådde jorden). Kort efter att supernovan upptäcktes
fick ovan studies medförfattare Schuyler Van Dyk, en senior forskare vid
California Institute of Technology i Pasadena en bild från Hubbleteleskopet av
supernovan. Efter att ha jämfört detta foto med arkivbilden tagna på samma
område av teleskopet identifierades supernovans föregångare, en stjärna i
galaxen NGC 2146 cirka 31 miljoner ljusår från jorden. Galax NGC 2146 är en
stavgalax i stjärnbilden Giraffen. Baserat på modeller av Nomoto och andra
astronomer finns det sex viktiga kriterier för om en stjärnas framtid slutar som
en elektronfångst supernova:
Den ska ha mellan åtta och tio solmassor. Bland
kandidaterna finns gamla uppblåsta röda jättar.
Den borde kasta bort större delen av sin massa innan
den exploderar.
Detta material bör mestadels vara i form av helium,
kol och kväve men kan även innehålla lite syre.
"Det har att göra med mycket komplicerade
fusionsreaktioner under stjärnans liv", samt rörelser i stjärnans yttre
lager och vilka element från djupet i stjärnan som muddras upp till ytan, sa
Howell. " Stjärnan ska ha en något skiktad struktur precis innan den
exploderar med lättare element ovanpå tyngre element. Det mesta av syreskiktet
ligger djupare ner."
Explosionen bör vara relativt svag jämfört med andra
supernovor. – Den kinetiska energin hos de utstötta gaserna bör vara ungefär en
tiondel av den andra supernovasorten, säger Alex Filippenko, astrofysiker vid
University of California i Berkeley, till Space.com. (se ovan på
supernovasorter)
Supernovan borde ha lite radioaktivt nedfall jämfört
med andra supernovors. Till exempel radioaktivt nickel. Det annars stora
radioaktiva elementen som supernovor producerar, producerar elektronfångst
supernovor bara ungefär en tiondel av exempelvis så mycket radioaktivt nickel
som en normal kärnkollapsad supernova och ungefär en hundradel så mycket
radioaktiv nickel som en termonukleär supernova, säger Filippenko.
Stjärnan där detta sker bör även ha massor av neutronrika element i sin kärna.
Bild från vikipedia av NGC 2146 taget av
Rymdteleskopet Hubble där ovan händelse skett.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar