En undersøgelse af røntgenstråler, der stammede fra resten af en supernova fra 1572, giver stærkt bevis for, at en ledsagerstjerne udløste eksplosionen.
Astronomer kender nu muligvis årsagen til en historisk supernovaeksplosion - supernovaen kendt som Tycho's Star - hvis udseende i Jordens himmel over 18 måneder i 1572 blev sporet af den legendariske danske astronom Tycho Brahe. At kende årsagen til supernovaen kan også hjælpe astronomer med at undersøge mørk energi i universet. NASAs Chandra røntgenobservatorium gjorde astronomer i stand til at gennemføre denne undersøgelse, hvilket giver stærkt bevis for, at en stjerne kan overleve den eksplosive påvirkning, der genereres, når dens ledsagende stjerne bliver supernova. Resultaterne af undersøgelsen vises i 1. maj 2011-udgaven af The Astrophysical Journal.
Den nye undersøgelse undersøgte resterne af en supernova - som kort sagt er blevet kaldt Tycho. Denne sky i rummet - som har udvidet sig i århundreder, og som er 13.000 lysår væk - blev skabt af, hvad nutidens astronom klassificerer som en Type 1a-supernova. Disse slags objekter er nyttige til måling af astronomiske afstande på grund af deres pålidelige lysstyrker. Supernovaer af type 1a er blevet brugt til at bestemme, at universet ekspanderer med en accelererende hastighed, en effekt, der tilskrives mørk energi - en usynlig, frastødende kraft i hele rummet.
Tycho supernova rest. Den lille blå bue nederst til venstre repræsenterer materiale, der er sprængt fra ledsagerstjernen. Kredit: NASA / CXC / Chinese Academy of Sciences / F. Lu et al
Et team af forskere analyserede en dyb Chandra-observation af Tycho-supernova-rest og fandt en lysbue med røntgenstråling. Bevis støtter konklusionen om, at en chokbølge skabte buen, da en hvid dværgstjerne - stjernen, der eksisterede før supernovaen - eksploderede og sprængte materiale fra overfladen på en nærliggende ledsagerstjerne.
Fangjun Lu fra Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences i Beijing, sagde:
Der har været et langvarigt spørgsmål om, hvad der forårsager type 1a supernovas. Fordi de bruges som stadige lysfyr over store afstande, er det kritisk at forstå, hvad der udløser dem.
Klik på billedet for at se større. Billedkredit: NASA / CXC / M.Weiss
Et populært scenarie for type 1a-supernovaer involverer fusion af to hvide dværge. I dette tilfælde bør der ikke findes nogen ledsagerstjerne eller bevis for materiale, der sprænges af en ledsager.
I den anden vigtigste konkurrerende teori en hvid dværg trækker materiale fra en sollignende ledsagerstjerne indtil en termonuklear eksplosion opstår. Begge scenarier kan faktisk forekomme under forskellige forhold, men det seneste Chandra-resultat fra supernovaresten fra 1572 understøtter sidstnævnte idé.
Derudover ser det ud til, at den nylige undersøgelse af Tycho-supernovaresten viser den bemærkelsesværdige elasticitet hos stjerner. Det vil sige supernovaeksplosionen i 1572 ser ud til at have sprængt meget lidt materiale fra ledsagerstjernen. Hvordan ved vi, hvilken stjerne blandt milliarder i rummet var ledsageren til den hvide dværg, der skabte supernovaen i 1572? Tidligere undersøgelser med optiske teleskoper afslørede en stjerne i supernovaresten, der bevæger sig meget hurtigere end sine naboer, og antydede, at det kunne være den manglende ledsager.
Q. Daniel Wang fra University of Massachusetts i Amherst, forklarede:
Det ser ud til, at denne ledsagerstjerne var lige ved siden af en ekstremt kraftig eksplosion, og den overlevede relativt uskadt. Antagelig fik det også et spark, da eksplosionen fandt sted. Sammen med orbitalhastigheden får dette spark ledsageren nu til at rejse hurtigt over rummet.
Lavt røntgenbillede af Tycho. Billedkredit: NASA / CXC / Chinese Academy of Sciences / F. Lu et al
Ved hjælp af egenskaberne ved røntgenbuen og den kandidatstjernede ledsager bestemte holdet omløbsperioden og adskillelsen mellem de to stjerner i det binære system før eksplosionen. Perioden blev estimeret til at være omkring 5 dage, og adskillelsen var kun omkring en milliondel af et lysår, eller mindre end en tiendedel afstanden mellem vores sol og Jorden. Til sammenligning er selve supernova-resten omkring 20 lysår på tværs.
Andre detaljer om lysbuen understøtter tanken om, at den blev sprængt væk fra ledsagerstjernen. F.eks. Viser røntgenemissionen af resten en tilsyneladende "skygge" ved siden af buen, i overensstemmelse med blokering af affald fra eksplosionen af den ekspanderende kegle af materiale, der er fjernet fra ledsageren.
Lu sagde:
Dette strippede stjernemateriale var det manglende stykke puslespil for at hævde, at Tychos supernova blev udløst i et binært med en normal stjernekammerat. Vi ser ud til at have fundet dette stykke.
Formen på lysbuen er forskellig fra enhver anden funktion, der ses i resten. Andre funktioner i det indre af resten er for nylig annoncerede striber, der har en anden form og menes at være træk i den ydre eksplosionsbølge forårsaget af den kosmiske stråleacceleration.
Resume: Et team af forskere har undersøgt resten af Tycho's Star, den berømte supernova i 1572. Den nye undersøgelse anvendte data fra NASAs Chandra X-ray Observatory for at konkludere, at denne ekspanderende rest - fra type 1a supernova - understøtter teorien om, at supernovaer eksploderer efter at en hvid dværg trækker materiale fra sollignende ledsager. Disse astronomer vil offentliggøre deres fund i 1. maj 2011-udgaven af The Astrophysical Journal.