En strålende eksplosion, der er opdaget i en galakse langt, langt væk, er den lyseste supernova, der nogensinde er registreret, annoncerede astronomer i dag.
Relateret indhold
- Black Holes Might Catapult Rogue Supernovas ind i rummet
- En skæve Supernova, Orbital Espresso og flere kosmiske vidundere
Opfanget af en natthimmelundersøgelse skete eksplosionen 3, 8 milliarder lysår fra Jorden. På den afstand var eksplosionen 22.700 gange svagere end de svageste genstande, som et menneske kan se med det blotte øje. Men den fjerntliggende supernova var så kraftig, at astronomer beregner, om det var sket i afstand fra den berømte "hundestjerne" Sirius, kun 8 lysår væk, ville det have været så lyst som solen.
All-Sky Automated Survey for SuperNovae (ASASSN), et netværk af teleskoper fordelt mellem Chile og Hawaii, hentede den usædvanlige genstand i en lille galakse den 15. juni. Det observerende team kaldte supernova ASASSN-15lh.
Sprængningen hører meget sandsynligvis til en nyligt opdaget klasse af genstande kendt som superluminøse supernovaer, siger studieleder Subo Dong, en astronom ved Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics ved Peking University i Beijing . Men hvad der udløste den ekstraordinære begivenhed er et mysterium.
Astronomer grupperer supernovaer i forskellige typer baseret på deres triggermekanismer. En type Ia-supernova opstår, når en zombiestjerne kendt som en hvid dværg spiser for meget. Hvide dværge er de små, tætte kerner, der er efterladt, når en stjerne omkring solens masse dør. Hvis den hvide dværg har en ledsagerstjerne, trækker den undertiden den stjerne sagen og langsomt øge sin egen masse. Til sidst rammer den sultne hvide dværg en fysisk grænse og kollapser, hvilket udløser en eksplosion.
I modsætning hertil afslutter meget massive stjerner - mindst otte til ti gange solens masse - deres liv alene som type II-supernovaer. Når disse stjerner løber tør for brintbrændstof i deres kerner, begynder de at smelte sammen atomer i gradvis tyngre elementer, indtil kernen for det meste er jern. På dette tidspunkt bryder stjernen sammen under sin egen vægt, hvilket genererer en enorm eksplosion og gør kernen til en ekstremt tæt neutronstjerne.
ASASSN-15lh var så magtfuld, at forfatterne mistænker den originale stjerne må have været meget massiv. Men de kemiske underskrifter, de ser i lyset, antyder, at det er mistænkeligt lavt på brint, siger studieforsker Todd Thompson, en astronomiprofessor ved Ohio State University.
"Det er underligt for massive stjerner at ikke have brint, " siger han, men det er ikke umuligt. "Nogle stjerner udsætter alt deres brint i eksplosive begivenheder, før de dør, andre mister brint til binære ledsagere." Selvom der er nogle superluminøse supernovaer som denne, der er brintfattige, siger han, er deres arbejde generelt dårligt forstået.
Forfatterne bemærker, at det er muligt, at ASASSN-15lh fik en lysstyrkeøkning fra den radioaktive isotop nikkel-56. I en type Ia-supernova dannes nikkel, når gassen fra ledsagerstjernen indleder den hvide dværgs eksplosive ende. Det radioaktive nedbrydning af nikkel til jern og kobolt genererer derefter lys, der falder af med en bestemt hastighed. Men for at få den slags energi, der blev set i ASASSN-15 lh, ville eksplosionen have krævet en usandsynlig mængde nikkel - omkring 30 gange solens masse. Oven i det ser ikke ud til at lysstyrken falder hurtigt nok.
Billeder med forbedrede farver viser værtsgalaksen før eksplosionen af ASASSN-15lh, taget af Dark Energy Camera (til venstre) og supernovaen, som det ses af Las Cumbres Observatory Global Telescope Network. (The Dark Energy Survey, B. Shappee og ASASSN-teamet) En anden mulighed er, at kernen i supernovaen blev en magnetar. Disse objekter er neutronstjerner med meget stærke magnetfelter, og det kunne have pumpet op sprængkraften. Men selv en magnetar kan ikke fuldstændigt forklare ASASSN-15lh - eksplosionen ville have krævet en hurtigt roterende kerne med et ekstremt kraftigt magnetfelt, og det er i modsætning til enhver magnetar nogensinde set. Det ville også have været nødvendigt at konvertere energi fra sammenbruddet til lys mere effektivt end nogen supernova har før.
At spalte mekanismen bag ASASSN-15lh kunne hjælpe astronomer med at bedre forstå superluminøse supernovaer, som forventes at blive endnu flere i det meget tidlige univers. Greg Aldering, personale videnskabsmand ved Lawrence Berkeley National Laboratory, bemærker, at nuværende og fremtidige himmelundersøgelser burde få øje på flere af dem, fordi disse omfattende skanninger af kosmos kan fange genstande, der ikke er placeret i nærheden af kendte galakser.
Subo tilføjer, at hvis vi kan forstå dem bedre, kunne superluminøse supernovaer i det tidlige univers tjene som standardlys - genstande med pålidelig lysstyrke, der kan bruges til at måle kosmiske afstande. Fremtidige observationer af andre superbride stjerneeksplosioner kan også hjælpe med at undersøge fjerne, meget svage galakser, fordi supernovaerne fungerer som gigantiske flashbulbs og kort oplyser det omkringliggende område.
Aldering siger, at flere data skal ind fra denne supernova, og at mere af sin art skal overholdes. Det kan være, at denne er en outlier, der havde en ekstra faktor til at pumpe det op.
Robert Quimby, lektor ved San Diego State University, siger, at selv om magnetarmodellen muligvis har problemer, "opdagede denne supernova en ny vurdering af grænserne for magnetdrevne supernovaer." Men det er også muligt, at denne supernova muligvis er en helt ny type objekt, siger han: "Her har vi et tilfælde, hvor antallet af levedygtige modeller kan være nul. Det er meget spændende."
Aldering er enig: "Naturen, givet nok stjerner derude, får dem til at eksplodere på alle slags utrolige måder. Uanset hvad man ender med at blive den virkelige mekanisme, vil det sandsynligvis være ekstremt underligt."
