Forskare som använt NASA: s James Webb Space
Telescope har gjort stora framsteg i att bekräfta källan till det damm som
fanns i de tidigaste galaxerna.
Observationer av två supernovor typ II (supernovor som uppkommer vid kollapsen av en
mycket massiv stjärna), Supernova 2004et (SN 2004et) och Supernova 2017eaw
(SN 2017eaw) har visat sig avge stora mängder stoft i utkasten från vart och ett
av dem. Dammängden som forskarna hittade stöder teorin att supernovor spelade en
nyckelroll i att avge damm i det tidiga universum. En betydande källa till kosmiskt stoft (damm)
kan därför kommit från supernovor - efter att en utslocknande stjärna exploderar
expanderar dess kvarvarande gas och damm och svalnar vilket sprids i omgivningen.
Bevis på detta fenomen har hittills varit små, fram tills nu, då våra telekop innan Webbteleskopet bara kunnat upptäcka dammpopulationer i relativt närliggande supernovor. Exempelvis Supernova 1987A som finns 170 000 ljusår från jorden är en av tidigare undersökta supernovor skriver huvudförfattaren till en ny studie i ämnet Melissa Shahbandeh från Johns Hopkins University och Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland. När gas svalnar bildas damm då det dammet vilket detekteras i mellaninfraröda våglängder förutsatt att man har tillräckligt känsligt instrument för detta.
För supernovor som är mer avlägsna än SN 1987A som
SN 2004et och SN 2017eaw, båda i NGC 6946 cirka 22 miljoner ljusår bort, kan
den kombinationen av våglängdstäckning endast erhållas
med James Webbteleskopets MIRI
(Mid-Infrared Instrument).
Webb-observationerna är genombrottet i
studier av stoftproduktion från supernovor. Stoft i ovan nämnda SN 1987A upptäcktes med teleskopet ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) för
nästan ett decennium sedan.
Ett annat spännande resultat av studien är mängden
damm som upptäcks i det tidiga skedet av en supernovas existens. I SN 2004et upptäckte forskarna mer än 5 000 dammoln.
Observationer har nu visat astronomer att tidiga från oss avlägsna galaxer är fulla av stoft, men dessa galaxer är inte tillräckligt
gamla för att stjärnor med mellanliggande massa, som solen, ska ha levererat
stoft då dessa åldras. Mer massiva, kortlivade stjärnor kan däremot ha avslutat
sin existens tillräckligt snart och i tillräckligt stort antal för att skapa
damm.
SN 2004et och SN 2017eaw tyder på att damm kan klara av chockvågen från en supernova vilket visar att supernovor är viktiga dammbildare.
Forskare noterar även att de nuvarande
uppskattningarna av dammassa kan vara toppen av ett isberg. Forskarna betonade
att de nya resultaten bara är en antydan om nyfunna forskningsmöjligheter om
supernovor och deras stoftproduktion med hjälp av Webbteleskopet och vad det
kan visa om stjärnorna som de var en gång.
Det finns ett växande intresse till att förstå vad
detta damm innebär och om vad kärnan i den stjärna som exploderade bestod av, skriver Fox och tillägger. Efter
att ha sett på dessa specifika resultat tror jag att våra medforskare kommer
att tänka ut nya innovativa sätt att arbeta med dessa dammgivande
supernovor i framtiden.
SN 2004et och SN2017eaw är de första av fem mål som
ingår i forskningsprogrammet. Observationerna ingick som en del av Webb General
Observer-program 2666. Artikeln och studien publicerades i Monthly Notices of
the Royal Astronomical Society den 5 juli.
Bild vikipedia på Spiralgalaxen NGC 6946 som finns i stjärnbilden Cepheus där de i inlägget beskrivna supernovorna 2004et och 2017eaw finns. Avståndet till galaxen är ca 25,5 miljoner ljusår.
