Astronomer vid Cardiff University har gjort något som ingen annan har kunnat göra. Ett team, ledat av Dr. Phil Cigan från Cardiff University's School of Physics and Astronomy, har hittat resten av neutronstjärnan från den berömda supernova SN 1987A. Deras bevis slutar en 30-årig sökning efter objektet.
SN 1987A var en supernova i Large Magellanic Cloud. Det var en typ II-supernova omkring 168 000 ljusår bort, och ljuset nådde jorden 1987. Det är vetenskapligt betydelsefullt eftersom det gav en stor möjlighet att studera kärnkollaps supernovaer genom sina olika faser.
"För första gången kan vi berätta att det finns en neutronstjärna i det här molnet i supernova-resterna."
Dr. Phil Cigan, Cardiff University, studieförfattare.
Men även om forskare lärde sig mycket genom att observera det, förblev en fråga obesvarad fram till nu. Var var neutronstjärnan som borde ligga i mitten av den växande chockvågen? Supernova-teorin säger att den borde finnas där, och neutrino-data från den tiden gav bevisen.
Eftersom ingen kunde hitta det framfördes olika skäl till varför det inte fanns där. Vissa undrade om SN 1987A bildade en kvarkstjärna istället för en neutronstjärna. En annan teori föreslog att en pulsar bildades istället och att dess magnetfält var litet eller ovanligt, vilket hindrade oss från att upptäcka den. En tredje möjlighet var att gas och damm föll tillbaka i neutronstjärnan och kollapsade den i ett svart hål.
En mer prosaisk förklaring var att den fanns där, bara dold av så mycket gas och damm att vi inte kan se det.
Nu säger detta team att de har hittat det med Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA) teleskop. Den gömmer sig i en särskilt ljus damm, precis där neutronstjärnan borde vara. Den prosaiska förklaringen vinner igen.
Teamet publicerade sina resultat i Astrophysical Journal. Uppsatsen heter "High Angular Resolution ALMA Images of Dust and Molecules in the SN 1987A Ejecta." Huvudförfattare är Dr. Phil Cigan från Cardiff University.
"För första gången kan vi berätta att det finns en neutronstjärna i det här molnet i supernovaresterna," säger Dr. Cigan i ett pressmeddelande. Dess ljus har blivit slöjt av ett mycket tjockt moln av damm som blockerar det direkta ljuset från neutronstjärnan på många våglängder som dimma som maskerar en strålkastare. "
Dr. Mikako Matsuura är universitetslektor vid School of Physics and Astronomy vid Cardiff University. Hennes forskning fokuserar på damm och molekyler i supernova- och supernovarester, och hon var en av författarna till denna studie.
"Våra nya resultat kommer nu att göra det möjligt för astronomer att bättre förstå hur massiva stjärnor slutar sina liv ..."
Dr. Mikako Matsuura, Cardiff University, studerar medförfattare.
"Även om ljuset från neutronstjärnan absorberas av dammmoln som omger den, får detta i sin tur molnet att lysa i under millimeterljus, vilket vi nu kan se med det extremt känsliga ALMA-teleskopet," sade Matsuura.
"Våra nya resultat kommer nu att göra det möjligt för astronomer att bättre förstå hur massiva stjärnor slutar sina liv och lämnar dessa extremt täta neutronstjärnor," fortsatte Dr. Matsuura.
Ljuset från SN 1987A upptäcktes först den 23 februari 1987. Det var ungefär 160 miljoner ljusår bort, men det blossade med ljus lika med 100 miljoner solar och var ljus i flera månader.
SN 1987A var den närmaste supernova på 400 år. Inte sedan Keplers Supernova 1604 har det varit så ljust och så nära. (Keplers Supernova låg i Vintergatan, bara 20 000 ljusår bort.) Det har varit ett konstant uppmärksamhetsobjekt för astronomer och astrofysiker, och de har följt det noggrant i över tre decennier nu.
Supernovaexplosionen skapade en massiv expanderande chockvåg av gas, superuppvärmd till över en miljon grader F. När gasen kyldes blev en del av den fast och bildade ett tätt moln av damm. Inuti det dammet är neutronstjärnan, precis där forskarna trodde att det skulle vara.
"Vi är övertygade om att denna neutronstjärna finns bakom molnet och att vi vet dess exakta plats," sade Matsuura. "Kanske när dammmoln börjar rensa upp i framtiden kommer astronomer att kunna se neutronstjärnan för första gången."
Mer:
- Pressmeddelande: Forskare hittar bevis på saknad neutronstjärna
- Forskningsdokument: ALMA-bilder med hög vinkelupplösning av damm och molekyler i SN 1987A Ejecta
- Space Magazine: Timelapse visar glödande vrak från Supernova 1987a som expanderar utåt över 30 år
- Space Magazine: Astronomer fortsätter att titta på Shockwaves Expand från Supernova SN1987A när de kraschar in i det omgivande interstellära mediet
