En typ II-supernova är en verkligt fantastisk astronomisk händelse. Som med alla supernovaer består en typ II av en stjärna som upplever kärnkollaps i slutet av sin livscykel och exploderar, vilket får den att kasta sina yttre lager. En underklass av denna typ kallas typ IIb, som är stjärnor som har tagits bort deras vätebränsle och genomgå kollaps eftersom de inte längre kan upprätthålla fusion i deras kärna.
För sjutton år sedan var astronomer så lyckliga att bevittna en supernova av typ IIb i galaxen NGC 7424, som ligger 40 miljoner ljusår bort i den södra konstellationen Grus. Nu när denna supernova har bleknat, Hubble rymdteleskop nyligen fångade den första bilden av en överlevande följeslagare, vilket visar att supernovaer verkligen händer i dubbelstjärniga system.
Studien, med titeln "Ultraviolet Detection of the Binary Companion to Type IIb SN 2001ig", publicerades nyligen i Astrophysical Journal. Studien leddes av Stuart Ryder från Australian Astronomical Observatory och inkluderade medlemmar från California Institute of Technology (Caltech), Space Telescope Science Institute (STSI), University of Amsterdam, University of Arizona, University of York och the University of York University of California.
Denna upptäckt är det mest övertygande beviset hittills att vissa supernovaer härstammar till följd av sifon mellan binära par. Som Stuart Ryder antydde i ett nyligen pressmeddelande från NASA:
”Vi vet att majoriteten av de massiva stjärnorna är i binära par. Många av dessa binära par kommer att interagera och överföra gas från en stjärna till en annan när deras banor tar dem nära varandra. ”
Supernova, kallad SN 2001ig, pekades ut av astronomer 2002 med hjälp av European Southern Observatory's Very Large Telescope (VLT). 2004 följdes dessa observationer med Gemini South Observatory, som först antydde närvaron av en överlevande binär följeslagare. Genom att känna till de exakta koordinaterna kunde Ryder och hans team fokusera Hubble på den platsen när supernovas glöd bleknar.
Fyndet var särskilt lyckosamt eftersom det kanske också kastar ljus på ett astronomiskt mysterium, vilket är hur supernovaer med avskalade kuvert tappar sina yttre kuvert. Ursprungligen trodde forskare att de var resultatet av stjärnor med mycket snabba vindar som drev bort deras yttre kuvert. Men när astronomer började leta efter de primära stjärnorna som skapade dessa supernovaer, kunde de inte hitta dem.
Som Ori Fox, en medlem av Space Telescope Science Institute och en medförfattare på tidningen, förklarade:
”Det var särskilt bisar, eftersom astronomer förväntade sig att de skulle bli de mest massiva och de ljusaste förfäderstjärnorna. Dessutom är det stora antalet supernovor med strippade kuvert större än förutsagt. "
Detta ledde till att forskare teoretiserade att många av de strippade kuvertstjärnorna var de primära i binärstjärnsystem med lägre massa. Allt som återstod var att hitta en supernova som var en del av ett binärt system, som Ryder och hans kollegor avsåg att göra. Det här var ingen lätt uppgift, för att se hur följeslagaren var ganska svag och i själva gränsen för vad Hubble kunde se.
Dessutom är inte många supernovaer kända för att gå av inom detta avstånd. Till sist, men inte minst, var de tvungna att veta den exakta positionen genom mycket exakta mätningar. Tack vare Hubbles utsökta upplösning och ultravioletta kapacitet kunde de hitta och fotografera den överlevande följeslagaren.
Innan supernovan kretsade stjärnorna runt varandra med en period av cirka ett år. När den primära stjärnan exploderade hade den en inverkan på följeslagaren, men den förblev intakt. På grund av detta är SN 2001ig den första överlevande följeslagaren som någonsin har fotograferats.
Framöver hoppas Ryder och hans team att exakt bestämma hur många supernovaer med avskalade kuvert som följeslagare. För närvarande beräknas det att åtminstone hälften av dem gör det, medan den andra hälften förlorar sin yttre hölje på grund av stjärnvindar. Deras nästa mål är att undersöka fullständigt strippade kuvert-supernovaer, i motsats till SN 2001ig och SN 1993J, som bara var cirka 90% strippade.
Lyckligtvis kommer de inte att behöva vänta så länge för att undersöka dessa helt avklädda kuvert-supernovaer, eftersom de inte har så mycket chockinteraktion med gas i sin omgivning. Kort sagt, eftersom de tappade sina yttre kuvert långt innan de exploderade, bleknar de mycket snabbare. Detta innebär att laget bara måste vänta två till tre år innan de letar efter de överlevande kamraterna.
Deras ansträngningar kommer också sannolikt att hjälpa till vid utbyggnaden av James Webb rymdteleskop (JWST), som planeras lanseras 2020. Beroende på vad de hittar, kan astronomer vara redo att lösa mysteriet om vad som orsakar de olika typerna av supernovaer, som också kan avslöja mer om livscyklerna för stjärnor och födelsen av svarta hål.
