En ovanlig supernova

 

I en studie ledd från Åbo universitet upptäcktes en supernovaexplosion som nu ger ny förståelse för de senare stadierna hos massiva stjärnor innan de exploderar.

Supernovaexplosioner sker då massiva stjärnor har slut på sitt bränsle och de processer som då sker  resulterar i en supernovaexplosion. Elementen som ses i en supernovas sken återspeglar sammansättningen av stjärnan precis innan den exploderar.

Stjärnor är glödande klot av gas mestadels bestående av väte. Stjärnor lyser genom att atomkärnor smälts samman. En process som skapar tyngre grundämnen och ger energi, säger Finland Akademins forskare Hanindyo Kuncarayakti vid institutionen för fysik och astronomi vid Åbo universitet.

Massiva stjärnor som har cirka 8 gånger mer massa (eller mer) än vår sol har en  struktur som kan liknas med en lök med med lager av olika element. När vi går djupare in i en stjärna stöter vi på lager av tyngre grundämnen än väte, såsom helium, kol, syre och så vidare.

"Under sin aktiva tid kan en stjärna förlora en del av sin massa eller till och med det mesta av den. Det vanligaste sättet att bli av med den är genom att det matas ut strömmar av partiklar. En process som kallas stjärnvind (eller soleruption) något som också förekommer från vår sol. Vissa stjärnor förlorar sin massa mycket snart och kan bli helt av med sitt väte. Som ett resultat blir då de inre skikten utsatta. Den massa som stjärnan förlorar kan finnas kvar i stjärnans närhet och skapa cirkumstellär materia ( ett stofthölje runt stjärnan), säger Kuncarayakti.

Astronomer har tidigare identifierat supernovor med cirkumstellär materia rik på väte och även de som är rika på helium. 2021 upptäckte forskare supernovor med kol-syre cirkumstellär materia. Dessa olika typer av objekt representerar en sekvens av strippning (utsöndring) av stjärnhöljen och ackumulering av avskalad materia runt stjärnan från det lättaste och yttersta liggande grundämnet som är väte.

Ett team under ledning från Academy Research Fellow Kuncarayakti har upptäckt en supernova som kan utöka vår förståelse när massiva stjärnor förlorar sin massa lagervis. Supernova (SN) 2021ocs observerades vid en kartläggning av 8,2 m Europeiska sydobservatoriets (ESO) Very Large Telescope (VLT) i Chile.

– Spektrumet därifrån liknade ingenting vi sett tidigare. Det hade starka drag av syre och magnesium och var ovanligt långt och blått, beskriver Kuncarayakti.

Denna observation tyder på att den syremagnesiumrika expanderande gasen från supernovan SN 2021ocs kraschade in i cirkumstellär materia som fanns runt stjärnan som var förstadiet till supernovan. Cirkumstellär materia som kunde ha bildats då stjärnan via massförlust av materia  cirka 1000 dagar före supernovaexplosionen. Observationerna kan ses som en tidsmaskin och ger information om den döende stjärnans aktiviteter strax före explosionen.

"Genom att observera olika typer av supernovor får vi värdefull information om de senare stadierna i massiva stjärnors existens. Det ger nya utmaningar för våra teorier om stjärnors evolution, säger professor i astronomi Seppo Mattila vid Åbo universitet som deltog i studien.

Förutom Kuncarayakti och Mattila bidrog forskarna Takashi Nagao, Claudia Gutierrez och Rubina Kotak från Åbo universitet till studien.

Studien är publicerad i Astrophysical JournalLetters. 

Bild flickr.com på en bild tagen av Hubbleteleskopet som visar i nära infrarött ljus en bild av en tre ljusår lång pelare av gas och damm som försvinner i ljusskenet från närliggande stjärnor i Carinanebulosan där stor stjärnbildning sker. Carinanebulosan ligger 7500 ljusår bort på södra stjärnhimlen. Bilden avslöjar en uppsjö av stjärnor bakom den gasformiga slöjan i nebulosan som består av väte och damm. Förgrundspelaren blir halvtransparent eftersom infrarött ljus från bakgrundsstjärnor tränger igenom mycket av dess stoff. Några stjärnor inuti pelaren är också synliga. De falska färgerna tilldelas tre olika infraröda våglängder.

Hubbles Wide Field Camera 3 observerade pelaren i februari och mars 2010. Objektnamn: HH 901, HH 902