Den 23 februari 1987 slet en eldring upp himlen i det stora magellanska molnet, en liten galax som kretsar kring vår cirka 168 000 ljusår bort. Den natten utbröt en gigantisk, blå stjärna 14 gånger mer massiv än solen som bröt ut i en supernovaexplosion ljusare och närmare Jorden än någon annan sett under de senaste 400 åren. (Forskare kallade den explosionen "supernova 1987A", för att uppenbarligen vondhet är lika död som den blå jätten.)
Under de 32 åren sedan astronomer upptäckte explosionen, en dimma av gas och damm som många solsystem brett spydde ut i rymden där ex-stjärnan brukade vara. Där har forskare funnit en av de tydligaste synen någonsin på en våldsam stjärndöd och dess dammiga efterdyningar. En sak som de emellertid aldrig hittade är kroppens stjärna lik - tills nu.
Med hjälp av Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) teleskopet i Chile tittade ett team av forskare in i den dammiga sprängplatsen och identifierade en "klump" av strålning som de tror döljer resterna av den en gång mäktiga stjärnan ansvarig för supernova 1987A. Enligt en studie som publicerades tisdag (19 november) i The Astrophysical Journal, glöder klumpen dubbelt så ljust som dammet som omger det, vilket antyder att objektet döljer en kraftfull energikälla - eventuellt ett supertätt, ljust glödande stjärnkropp känt som en neutronstjärna.
"För första gången kan vi berätta att det finns en neutronstjärna inuti detta moln i supernovaresterna," sade ledningsstudieförfattaren Phil Cigan, en astrofysiker vid Cardiff University i Wales, i ett uttalande. "Dess ljus har blivit slöjt av ett mycket tjockt moln av damm som blockerar det direkta ljuset från neutronstjärnan vid många våglängder, som dimma som maskerar en strålkastare."
Forskare har under flera år misstänkt att en neutronstjärna lurade bakom den dammiga dimman från 1987A. För att producera den rena gasmassan som ses där idag, måste föddstjärnan, i sin huvudsak, ha varit nästan 20 gånger massan från jordens sol, och innan den slutade på bränsle och explodera måste den stjärnan ha varit cirka 14 gånger solens massa.
Stjärnor som är stora kan bli så heta att protoner och elektroner i stjärnkärnan kombineras till neutroner och slänger ut en översvämning av små, spöklikt subatomära partiklar som kallas neutrino i processen. Efter en sådan stjärnas explosiva död komprimeras kärnan till en uber-tät, otroligt snabbspinnande boll av rena neutroner kända som en neutronstjärna.
Tidigare observationer från 1987A bekräftade att massor av neutrinoer rusade ut ur det stellar vraket. Det ljusa glödet från det omgivande dammmoln tyder också på att ett otroligt lysande föremål låg inom. (Neutronstjärnor som strålar strålkastare från röntgenbelysning från deras poler kallas pulsars och är några av de ljusaste föremålen på himlen.) Dammet var dock för tjockt och för ljust för att astronomer kunde få en tydlig inblick.
För att komma runt detta hinder använde författarna till den nya studien det kraftfulla ALMA-teleskopet för att titta på otroligt små skillnader mellan ljusvåglängder inom 1987A. Analysen visade inte bara var vissa delar av molnet glödde ljusare än andra, utan gjorde det också möjligt för teamet att sluta sig till vilka typer av element som fanns i gasen och dammet.
De hittade en klump med ljusare än genomsnittet energi nära molnens centrum, sammanfallande med ett område som hade färre CO (kolmonoxid) molekyler än resten av supernovaresterna. Författarna sade att CO sannolikt förstörs av en källa för hög värme, troligtvis samma strålningskälla som gör att hela molnet lyser. Denna slutsats tyder på ett ljust, tätt föremål som mycket väl kan vara stjärnan som blev supernova 1987.
"Vi är övertygade om att denna neutronstjärna finns bakom molnet och att vi vet dess exakta plats," sa medförfattaren Mikako Matsuura, också från Cardiff University, i uttalandet. Ytterligare observationer av klostret kommer att avslöja mer om dess natur; emellertid kommer det verkliga testet att komma 50 till 100 år från och med nu. Forskarna sa att det var då dammet skulle rensa tillräckligt för att avslöja den våldsamma motorn under.
