Webbteleskopet har hittat en neutronstjärna i resterna av en supernova

 

SN 1987A är en supernova i utkanten av Tarantelnebulosan i det Stora Magellanska molnet(en närbelägen dvärggalax till oss). Supernovan inträffade ungefär 51,4 kiloparsek (drygt 168 000 ljusår)  bort från jorden och var möjlig att se utan teleskop. Den kunde ses från hela södra halvklotet och från norra halvklotet söder om den tjugonde breddgraden. Det var den närmsta supernovan sedan SN 1604, som inträffade i själva vintergatan. Ljuset från SN1987A nådde jorden den 23 februari 1987.

Indirekta bevis för närvaron av en neutronstjärna i mitten av resterna av supernovan har nu upptäckts. Observationer av mycket äldre supernovarester – som Krabbnebulosan – visar att neutronstjärnor finns i flera supernovarester. Inga direkta bevis för en neutronstjärna i efterdyningarna av SN 1987A  har dock observerats.

Claes Fransson vid Stockholms universitet och studiens huvudförfattare, förklarar: "Från teoretiska modeller av SN 1987A antydde det 10 sekunder långa utbrottet av neutriner som observerades strax före supernovan att en neutronstjärna eller ett svart hål bildades i själva explosionen. Men det finns inga säkra bevis för detta.

Webb påbörjade  observationer av SN 1987A  i juli 16 juli 2022.

Teamet använde sig av Medium Resolution Spectrograph (MRS) ur  Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument) som medlemmar i teamet hjälpt till att utveckla. MRS är en typ av instrument som kallas Integral Field Unit (IFU).

IFU:er kan avbilda ett objekt och ta ett spektrum av det samtidigt. En IFU bildar ett spektrum vid varje pixel vilket gör det möjligt för observatören att se spektroskopiska skillnader över hela objektet. Analys av dopplerförskjutning av varje spektrum gör det också möjligt att utvärdera hastigheten vid varje position.

Resultatet av spektralanalysen  visade en stark signal av joniserat argon i centrumav det utkastade materialet som omger den ursprungliga platsen för SN 1987A. Efterföljande observationer med Webbs NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) IFU på kortare våglängder fann flera tungt joniserade kemiska grundämnen speciellt fem gånger joniserat argon (vilket betyder argonatomer som har förlorat fem av sina 18 elektroner). Joner av detta slag kräver högenergirika fotoner för att bildas och dessa fotoner måste komma någonstans ifrån.

"För att skapa dessa joner som vi observerade var det tydligt att det måste finnas en källa till högenergirik strålning i mitten av SN 1987A-resteerna", beskriver Fransson. Fler observationer är planerade under 2024 med Webbteleskopet och markbaserade teleskop. Forskargruppen hoppas att den pågående studien ska ge mer klarhet av exakt vad som sker i centrum av SN 1987A. Dessa observationer kommer förhoppningsvis att stimulera utvecklingen av mer detaljerade datamodeller vilket i slutändan kommer att göra det möjligt för astronomer att bättre förstå inte bara SN 1987A, utan fler supernovor som kollapsat i kärnan.

Resultaten av upptäckten har publicerats i tidskriften Science.

Bild vikipedia som visar ringarna runt SN 1987A och den utslungade massan från supernovautbrottet från centrum av den inre ringen.

En cirkulär ring har upptäckts runt en galax.

 

Forskare vid Western Sydney University har tillsammans med ett internationellt team av  experter upptäckt en mystisk cirkulär ring runt en granngalax som kan vara det första kända fallet av en intergalaktisk supernovarest innebärande rester av en exploderad stjärna som exploderade för ca 7000 år sedan.

 En supernovarest  som har fått namnet J0624–6948 och troligen skedde  i Stora Magellanska molnet  en satellitgalax till Vintergatan. Upptäckten är publicerad i den  tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society huvudförfattare är professor Miroslav Filipovic från universitetets School of Science här beskriver han det var en spännande upptäckt och att den väckt många obesvarade frågor.

"När vi ursprungligen upptäckte detta nästan perfekt cirkulära radioobjekt trodde vi först att det var ännu en ORC (Odd RadioCircle) men efter våra ytterligare observationer blev det klart att det här objektet sannolikt är något helt annat", säger professor Filipovic. 

Ringen som upptäcktes har signifikanta skillnader mot de fem kända ORC: erna vi känner till - ett plattare radiospektralindex, brist på en framträdande central galax som en möjlig källa och större  storlek – vilket sammantaget tyder på att det är en annan typ av objekt.

"Den mest troliga förklaringen är att objektet är en supernovarest av en exploderad stjärna som fanns i utkanten av det stora Magellanska molnet som hade genomgått en enda degenererad typ av Ia supernova som involverade explosionen av två stjärnor som kretsade kring varandra", säger professor Filipovic.

"Vi övervägde dock andra scenarier som att detta objekt kan representera en rest av superflareaktivitet )solutbrott) från en närliggande stjärna i vintergatan ( 190 ljusår från solen och i närområde till objektet). Vi vet att ett stort solutbrott skedde från denna stjärna för endast  några århundraden sedan, eller helt enkelt ett betydligt större  ORC än vi hittills upptäckt. 

"Vad vi potentiellt upptäckte är dock en unik rest av supernova som har expanderat till en sällsynt, intergalaktiskt objekt – ett objekt som vi inte förväntade oss att finna i en miljö som denna. Våra uppskattningar pekar på åldern av objektet till cirka 2200 till 7100 år, säger professor Filipovic.

J0624–6948 upptäcktes först med Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) som förvaltas av CSIRO – ett av flera nya generationers radioteleskop som nu avslöjar nya funktioner i universum.

"Dessa nya radioteleskop kan plocka upp en rad sfäriska objekt och på grund av de kombinerade effekterna av högkänslighet ge bra rumslig provtagning och bred täckning vilket berikar vår förståelse av universum." säger professor Filipovic.

Bild vikipedia på ringarna runt SN 1987A, med de utslungade massorna från supernovautbrottet i mitten av den inre ringen.

Supernova SN 1987A visade upp sig igen efter 32 år

SN 1987A är en supernova i utkanterna av Tarantelnebulosan i det Stora magellanska molnet vilket är en närbelägen dvärggalax. Supernovan inträffade för drygt 168000 ljusår sedan från jorden sett. Ett avstånd som gör att en supernova på det avståndet kan ses med blotta ögat. Den kan ses från hela södra halvklotet och från norra halvklotet söder om den tjugonde breddgraden. Det är den från oss närmsta supernovan om vi undantar SN1604 (Keplers supernova) vilken finns 20000 ljusår bort.


Ljuset från SN 1987A nådde jorden den 23 februari 1987. Som den första upptäckta supernovan 1987 fick den namnet "1987A". I centrum av supernovan finns även en vit neutronstjärna. Men denna försvann snart ut blickfånget. 


Ett team av astronomer vid University of Cardiff Wales tror dock att de nu återupptäckt den "saknade" neutronstjärnan i centrum av Supernova 1987A, vars sken först sågs i februari 1987 men redan i maj samma år försvann. 


Neutronstjärnan som var försvunnen under 32 år återupptäcktes under hösten 2019  med hjälp av ALMA- teleskopet i Chile. 


Upptäckten rapporterades i Astrophysical Journal den 19 november. Teamet ledda av astronomen Phil Cigan från Cardiff University fann ett ljust dammigt sken på samma plats neutronstjärnan en gång setts och försvunnit. 


Supernova 1987A är den ljusaste och närmaste supernova sedan Keplers supernova som Kepler fann 1604. 


Det troligaste är att neutronstjärnan under sin bortvaro i 32 år var på samma plats men dolts av ett tätt dammoln som passerat den eller legat över den sett från Jorden men nu farit vidare eller tillfälligt lättat runt stjärnan.


Troligheten att neutronstjärnan åter ska döljas i damm är stor frågan är bara när (det kan bli idag eller om många tusen år) och då det sker dröjer det troligen åter 32 år igen innan den dyker upp igen.


Bild från vikipedia som visar Ringarna runt SN 1987A, med de utslungade massorna från supernovautbrottet i mitten av den inre ringen. Objektet finns i Stora Magellanska molnet i stjärnbilden Svärdfisken.