Supernova on harvinainen ja ihmeellinen tapahtuma. Koska nämä voimakkaat räjähdykset tapahtuvat vasta, kun massiivinen tähti saavuttaa evoluutioikäkautensa viimeisen vaiheen - kun se on kuluttanut kaiken polttoaineensa ja käy läpi ytimen romahduksen - tai kun valkoinen kääpiö binaarisessa tähtijärjestelmässä kuluttaa seuralaisensa, kykenee todistaja on aivan etuoikeus.
Mutta äskettäin kansainvälinen tähtitieteilijätiimi todisti jotain, joka voi olla vielä harvempaa - supernovatapahtuma, joka näytti tapahtuvan hidastettuna. Kun tyyppiselleen supernovalle (SN Type Ibn) on tyypillisesti nopea nousu huippukirkkauteen ja nopea lasku, tällä erityisellä supernoovalla kului ennennäkemättömän kauan maksimaalisen kirkkauden saavuttamiseen ja häipyi sitten hitaasti.
Tutkimusryhmä, johon kuului jäseniä Isosta-Britanniasta, Puolasta, Ruotsista, Pohjois-Irlannista, Alankomaista ja Saksasta, tutki tutkimuksensa vuoksi tyypin Ibn -tapahtumaa, joka tunnetaan nimellä OGLE-2014-SN-13. Tämän tyyppisten räjähdysten ajatellaan olevan seurausta massiivisista tähtiistä (jotka ovat menettäneet ulkoisen vedyn vaipansa), jotka ovat läpikäyneet ytimen romahduksen ja joiden ejekta on vuorovaikutuksessa heliumirikkaan ympyrämateriaalin (CSM) pilven kanssa.
Tutkimusta johti Emir Karamehmetoglu, Oskar Klein -keskus Tukholman yliopistosta. Kuten hän kertoi Space Magazinelle sähköpostitse:
”Tyypin Ibn supernovien uskotaan olevan erittäin massiivisten tähtien räjähdyksiä, joita ympäröi tiheä alue, jossa on erittäin heliumirikas materiaali. Päättelemme tämän heeliumin olemassaolosta kapeiden heliumemissioviivojen läsnäololla niiden optisissa spektrissä. Uskomme myös, että tähden välittömässä ympäristössä on vain vähän vetyä, koska jos sitä olisi siellä, se osoittaisi spektrissä paljon voimakkaampaa kuin heliumi. Kuten voitte kuvitella, tällainen kokoonpano on hyvin harvinainen, koska vety on ylivoimaisesti runsain elementti maailmankaikkeudessa. "
Kuten jo todettiin, tyypin Ibn supernovalle on ominaista niiden kirkkauden äkillinen ja dramaattinen lisääntyminen, sitten nopea lasku. Tarkkaillessaan OGLE-2014-SN-131: tä - jonka he havaitsivat 11. marraskuuta 2014 Varsovan yliopiston tähtitieteellisessä observatoriossa optisella painovoimakameralla (OGLE) - he havaitsivat jotain täysin erilaista.
"OGLE-2014-SN-131 oli erilainen, koska kesti melko 50 päivää verrattuna tyypillisempiin ~ viikkoon, jotta se muuttui kirkkaaksi", Karamehmetoglu sanoi. ”Sitten se laski myös suhteellisen hitaasti. Se, että kesti useita kertoja kauemmin kuin tyypillinen nousu maksimaaliseen kirkkauteen, joka on toisin kuin mikään muu tutkittu Ibn, tekee siitä erittäin ainutlaatuisen esineen. "
OGLE-IV-ohimenevän ilmaisujärjestelmän antamien tietojen ansiosta he pystyivät sijoittamaan OGLE-2014-SN-131: n etäisyydelle noin 372 ± 9 megaparsettia (1183,95 - 1222,66 miljoonaa valovuotta) maapallosta. Tätä seurattiin sitten fotometrisillä havainnoilla OGLE-kaukoputkella Las Campanasin observatoriossa Chilessä ja Gamma-Ray Burst -optisella / lähi-infrapunailmaisimella (GROND) La Silla-observatoriossa.
Ryhmä hankki myös spektroskooppista tietoa käyttämällä ESOn uuden teknologian teleskooppia (NTT) La Sillassa ja erittäin suurta teleskooppia (VLT) Paranalin observatoriossa (molemmat sijaitsevat Chilessä). Sen lisäksi, että niiden nousuaika on epätavallisen pitkä, yhdistetyt tiedot osoittivat myös, että supernoovalla oli epätavallisen leveä valokäyrä. Tämän selittämiseksi ryhmä harkitsi useita mahdollisuuksia.
Ensinnäkin he harkitsivat tavanomaisia radioaktiivisia hajoamismalleja, joiden tiedetään voimistavan useimpien muiden tyypin I ja tyypin II supernovien valokaaristoja. Nämä eivät kuitenkaan voineet selittää sitä, mitä he olivat havainneet OGLE-2014-SN-131: lla. Sellaisenaan he alkoivat harkita eksoottisempia skenaarioita, joihin kuului energian syöttäminen lähellä olevalta nuorelta, nopeasti pyörivältä neutronitähdeltä (aka. Magneetti).
Vaikka tämä malli selittäisi OGLE-2014-SN-131: n käyttäytymistä, se oli rajoitettu siinä suhteessa, että ei vielä ole tiedossa, mitä olosuhteita tarvittaisiin magnetarin kutsuttamiseksi. Sellaisenaan Karamehmetoglu ja hänen tiiminsä harkitsivat myös mahdollisuutta, että räjähdykset voitaisiin saada iskuista, jotka aiheutuvat supernoovasta poistuneen materiaalin vuorovaikutuksesta heliumirikkaan CSM: n kanssa.
NTT: n ja VLT: n saamien spektritietojen ansiosta he tiesivät, että tällaista materiaalia oli tähtiä ympärillä, ja malli kykeni siksi toistamaan havaitun käyttäytymisen. Kuten Karamehmetoglu selitti, tästä syystä he suosivat tätä mallia muihin nähden:
”Tässä skenaariossa syy OGLE-2014-SN-131 eroaa muista tyypin Ibn SNe tyypeistä johtuen sen esi-tähden epätavallisen massiivisesta luonteesta. Hyvin massiivinen tähti, joka on 40–60-kertainen aurinkoomme massaan nähden ja joka sijaitsee matalan metallisuuden omaavassa galaksissa, todennäköisesti aiheutti tämän SN: n karkottamalla suuren määrän heliumirikkaita aineita ja räjähti lopulta SN: nä. ”
Sen lisäksi, että tämä tutkimus on ainutlaatuinen tapahtuma, tämä sisältää myös joitain dramaattisia vaikutuksia tähtitieteen ja supernovien tutkimiseen. OGLE-2014-SN-131: n havaitsemisen ansiosta kaikilla tulevilla malleilla, jotka yrittävät selittää, kuinka tyypin Ibn supernoovat muodostavat nyt tiukat rajoitukset. Samaan aikaan tähtitieteilijöillä on nyt olemassa oleva malli pohtia, milloin he havaitsevat muita supernoovia, joilla on erityisen pitkät nousuajat.
Katse eteenpäin on juuri sitä, mitä Karamehmetoglu ja hänen kollegansa toivovat tekevän. "Seuraavassa pyrkimyksessämme tutkimme muita, vähemmän harvinaisia SN-tyyppejä, joilla on pitkät nousuajat ja siksi todennäköisesti erittäin massiivisten tähtien luomat", hän sanoi. "Me tulemme hyödyntämään vertailukehystä, jonka kehitimme opiskellessamme OGLE-2014-SN-131: ta."
Jälleen kerran, maailmankaikkeus on opettanut meille, että kaksi tärkeintä tieteellisen tutkimuksen näkökohtaa ovat sopeutumiskyky ja sitoutuminen jatkuvaan löytämiseen. Kun asiat eivät ole nykyisten mallien mukaisia, kehitä uusia ja testaa niitä!
