För trettio år sedan kollapsade en stjärna som gick efter beteckningen SN 1987A spektakulärt och skapade en supernova som var synlig från jorden. Detta var den största supernova som var synlig för det blotta ögat sedan Keplers Supernova 1604. Idag används denna supernova-rest (som ligger ungefär 168 000 ljusår bort) av astronomer i den australiensiska Outbacken för att förfina vår förståelse av stellar explosioner.
Ledd av en student från University of Sydney observerar detta internationella forskarlag resterna vid de lägsta radiofrekvenserna någonsin. Tidigare visste astronomer mycket om stjärnans omedelbara förflutna genom att studera effekten stjärnans kollaps hade på det närliggande stora Magellanic Cloud. Men genom att upptäcka stjärnans svagaste väsningar av radiostatisk, kunde teamet observera mycket mer av sin historia.
Teamets resultat, som publicerades i går i tidskriften Månadsmeddelanden från Royal Astronomical Society, beskriv hur astronomerna kunde se miljoner år längre tillbaka i tiden. Innan detta kunde astronomer bara observera en liten bråkdel av stjärnans livscykel innan den exploderade - 20 000 år (eller 0,1%) av dess livslängd på flera miljoner år.
Som sådan kunde de bara se stjärnan när den var i sin sista, blå supergiant-fas. Men med hjälp av Murchison Widefield Array (MWA) - ett lågfrekvent radioteleskop beläget vid Murchison Radio-astronomy Observatory (MRO) i den västra australiska öknen - kunde radioastronomerna se hela vägen tillbaka till när stjärna befann sig fortfarande i sin långvariga röda superfas.
På så sätt kunde de observera några intressanta saker om hur denna stjärna uppförde sig fram till den sista fasen i sitt liv. Till exempel fann de att SN 1987A förlorade sin sak i en långsammare takt under sin röda supergiantfas än vad som tidigare antogs. De observerade också att det genererade långsammare än förväntade vindar under denna period, vilket pressade in i dess omgivande miljö.
Joseph Callingham, en doktorand vid University of Sydney och ARC Center of Excellence for All-Sky Astrophysics (CAASTRO), är ledare för denna forskningsinsats. Som han sade i ett nyligen pressmeddelande från RAS:
”Precis som att utgräva och studera forntida ruiner som lär oss om en tidigare civilisations liv, har mina kollegor och jag använt lågfrekventa radioobservationer som ett fönster i stjärnans liv. Våra nya uppgifter förbättrar vår kunskap om rymdets sammansättning i regionen SN 1987A; vi kan nu gå tillbaka till våra simuleringar och justera dem för att bättre rekonstruera fysiken i supernova-explosioner. ”
Nyckeln till att hitta denna nya information var de tysta och (vissa skulle säga) temperamentsförhållanden som MWA kräver för att göra sin sak. Liksom alla radioteleskop är MWA belägen i ett avlägset område för att undvika störningar från lokala radiokällor, för att inte tala om ett torrt och upphöjd område för att undvika störningar från atmosfärisk vattenånga.
Som professor Gaensler - den tidigare CAASTRO-direktören och projektledaren - förklarade, möjliggör sådana metoder imponerande nya vyer över universum. "Ingen visste vad som hände vid låga radiofrekvenser," sade han, "eftersom signalerna från vår egen jordbundna FM-radio dränker de svaga signalerna från rymden. Genom att studera styrkan hos radiosignalen kan astronomer för första gången beräkna hur tät den omgivande gasen är, och på så sätt förstå miljön hos stjärnan innan den dog. ”
Dessa fynd kommer sannolikt att hjälpa astronomer att förstå stjärnornas livscykel bättre, vilket kommer att vara praktiskt när man försöker bestämma vad vår sol har lagrat för oss på vägen. Ytterligare tillämpningar kommer att omfatta jakten på utomjordiskt liv, där astronomer kan göra mer exakta uppskattningar om hur stellutvecklingen kan påverka oddsen för livsbildande i olika stjärnsystem.
Förutom att vara hem till MWA är Murchison Radio-astronomy Observatory (MRO) också den planerade platsen för den framtida Square Kilometer Array (SKA). MWA är ett av tre teleskoper - tillsammans med den sydafrikanska MeerKAT-matrisen och den australiska SKA Pathfinder (ASKAP) -gruppen - som utses till en föregångare för SKA.
