Ett team av astronomer under ledning av California Institute of Technology (Caltech) har upptäckt en ny, ultraljust klass supernova - och det sjunger verkligen blues. Eventuellt ett av de mest lysande observerbara föremålen i kosmos, dessa nya typer av stjärnexplosioner kan hjälpa oss att bättre förstå ursprunget till starbirth, avslöja mysterierna från avlägsna galaxer och till och med titta tillbaka på början av vårt universum ...
"Vi lär oss en helt ny klass av supernovaer som inte var kända förut", säger Robert Quimby, en Caltech postdoktor och huvudförfattare på ett papper som kommer att publiceras i tidningen 9 juni online av tidskriften Natur. Inte bara hittade teamet fyra instanser av den här nya klassen, utan studien hjälpte dem också att ta upp frågorna bakom två tidigare kända supernovaer som tydligen tillhör samma kategori.
Som doktorand vid University of Texas, Austin, kom Quimby till astronomiframställningen 2007 när han rapporterade den ljusaste supernova som någonsin hittats: 100 miljarder gånger ljusare än solen och 10 gånger ljusare än de flesta andra supernovaer. Då var det ett rekord. Kategoriserad som 2005ap hade den en ganska konstig spektral signatur - brist på väte. Men Quimby var inte den enda i "klassen" som gjorde läxor, eftersom Hubble Space Telescope också upptäckte en gåtfull händelse listad som SCP 06F6. Det hade också ett ovanligt spektrum, men ingenting ledde till att forskare antar att det liknade 2005ap.
Ange Shri Kulkarni, Caltechs John D. och Catherine T. MacArthur professor i astronomi och planetenskap och en medförfattare på papperet. De anlitade Quimby som en grundande medlem av Palomar Transient Factory (PTF) - ett projekt som söker himlen för oregistrerade händelser blinkar ljus som kan signalera möjliga supernova. Med ögat på det 1,2 meter långa Samuel Oschin-teleskopet vid Palomar Observatory, fortsatte kollegorna att upptäcka ytterligare fyra nya supernovahändelser. Astronomerna, som mätte spektra med 10-meters Keck-teleskop på Hawaii, 5,1-meters teleskopet vid Palomar och det 4,2 meter långa William Herschel-teleskopet på Kanarieöarna, upptäckte att alla fyra föremål hade en ovanlig spektral signatur. Quimby insåg då att om du skiftade något spektrumet för 2005ap - supernova som han hade hittat ett par år tidigare - såg det mycket ut som dessa fyra nya objekt. Teamet planerade sedan alla spektra tillsammans. "Boom - det var en perfekt match," minns han.
Därifrån tog det inte lång tid att lära sig sjunga blues. Astronomerna räknade snabbt ut att genom att flytta spektrumet för SCP 06F6 fick den att anpassa sig till tidigare fynd. Resultaten visade att alla sex supernovaer var av en liknande typ - alla med mycket blå spektra - med de ljusaste våglängderna lysande i ultravioletten. Detta var den saknade länken som kopplade de två tidigare oförklarade supernovorna. "Det var det som var mest slående med detta - att det här var en enhetlig klass", säger Mansi Kasliwal, en Caltech doktorand och medförfattare på Natur papper.
Även om astronomer nu vet att dessa supernovaer är släkt, förblir resten ett mysterium. "Vi har en helt ny klass av objekt som inte kan förklaras av någon av de modeller vi har sett tidigare," säger Quimby. ”Vad vi vet om dem är att de är ljusa och heta - 10 000 till 20 000 Kelvin; att de expanderar snabbt med 10 000 kilometer per sekund; att de saknar väte; och att det tar cirka 50 dagar att bleka bort - mycket längre än de flesta supernovaer, vars ljusstyrka ofta drivs av radioaktivt förfall. Så det måste finnas någon annan mekanism som gör dem så ljusa. "
Vad kan de vara? En simulering leder till en pulsational parinstabilitet och nästa pekar mot en magnetar. Oavsett svaret är resultatet att belysningen hjälper astronomer att studera avlägsna dvärggalaxier, vilket gör att de kan mäta spektrumet för den interstellära gasen och avslöja deras sammansättning. Resultaten kan också "belysa" hur antika stjärnor kan ha varit ... sträcker sig tillbaka till början av vårt universum. "Det är verkligen fantastiskt hur rik natthimlen fortsätter att vara," säger Kulkarni. "Förutom supernovaer gör Palomar Transient Factory också stora framsteg när det gäller astronomi."
Original historikälla: California Institute of Technology.
