Gemini-kuvan kuvaama Galaxy NGC 7424. Klikkaa suurentaaksesi
Kun supernova löydettiin joulukuussa 2001, tähtitieteilijät merkitsivät sen heti tyypiksi II - kun jättiläismäinen tähti loppuu polttoaineesta ja räjähtää. Mutta sitten sitä ympäröivä kertomusvety hävisi, ja tähtitieteilijöiden piti luokitella se uudelleen tyypin I supernovaksi - kun valkoinen kääpiö varastaa asiaa seuralaiselta. Chilen Gemini-kaukoputkea käyttävät tähtitieteilijät uskovat ratkaisevansa mysteerin. He löysivät seuratähden, joka jäi taaksepäin, kun supernova räjähti; tämä tarjosi vetyä ja peitti alkuperäisen supernovan.
Käyttämällä Gemini South -kaukoputkea Chilessä, australialaiset tähtitieteilijät ovat löytäneet ennustetun ”kumppanin” tähden, joka on jätetty jälkeen, kun sen kumppani räjähti erittäin epätavallisena supernoovana. Seuralaisen läsnäolo selittää sen, miksi supernoova, joka alkoi näyttää siltä kuin eräänlainen räjähtävä tähti, näytti muuttavan identiteettiään muutaman viikon kuluttua.
Kaksosten havainnot oli alun perin tarkoitettu tiedusteluun myöhempää kuvaamista varten Hubble-avaruusteleskoopilla. "Mutta Gemini-tiedot olivat niin hyviä, että saimme vastauksen heti", sanoi johtava tutkija, tri Stuart Ryder Anglo-Australian observatoriosta (AAO).
Tunnettu australialainen supernovametsästäjä Bob Evans huomasi supernovan 2001ig ensimmäisen kerran joulukuussa 2001. Se sijaitsee spiraaligalaktisen NGC 7424, joka on noin 37 miljoonaa valovuoden päässä Grusin (Nosturi) eteläisessä tähdistössä, laitamilla.
Supernovaa tarkkailtiin seuraavan kuukauden aikana Chilen optisilla kaukoputkilla. Supernovat luokitellaan niiden optisten spektrien ominaisuuksien perusteella. SN2001ig osoitti alun perin vedyn ilmaisimerkkejä, joiden mukaan se oli merkitty tyypin II supernoovaksi, mutta vety katosi myöhemmin, minkä vuoksi se luokiteltiin tyyppiin I.
Mutta kuinka supernova voisi muuttaa tyyppiään? Vain kourallinen tällaista supernovaa, luokiteltua tyypiksi IIb osoittaakseen heidän utelias identiteetin muutoksen, on koskaan nähty. Vain yksi (nimeltään SN 1993J) oli lähempänä kuin SN 2001ig.
Tähtitieteilijät, jotka opiskelivat SN1993J: ta, olivat ehdottaneet selitystä: supernoovan progenitorilla oli seuratähti, joka riisui materiaalin tähdiltä ennen kuin se räjähti. Tämä jättäisi progenitoriin vain vähän vetyä - niin vähän, että se voisi kadota supernoovaspektristä muutamassa viikossa.
Kymmenen vuotta myöhemmin tehdyt havainnot kiertävän Hubble-avaruusteleskoopin ja yhden Hackin Keck-teleskoopin avulla vahvistivat, että SN 1993J: llä oli todellakin seuralainen. Ryder ja hänen kollegansa pohtivat, olisiko SN2001igillä saattanut olla myös seuralainen.
Pian sen jälkeen, kun SN2001ig löydettiin, Ryder ja hänen kollegansa alkoivat seurata sitä radioteleskoopilla, CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) Australia Telescope Compact Array Itä-Australiassa. Radioemissio ei pudonnut tasaisesti ajan myötä, vaan osoitti säännöllisiä kuoppia ja laskuja. Tämä viittasi siihen, että tähtiä ympäröivän avaruuden räjähtänyt materiaali - joka täytyi olla kaatunut myöhässä elämästään - oli epätavallisen massiivinen.
Vaikka klumput ovat saattaneet edustaa ajoittain ainetta, joka on eronnut kouristuvasta tähdestä, niiden välimatka oli sellainen, että toinen selitys näytti todennäköisemmältä: että ne aiheuttivat seuralaisesta epäkeskeisellä kiertoradalla. Kiertäessään seuralainen olisi pyyhkäissyt progenitorin lähettämän materiaalin spiraalikuvioksi (pyöränsuuntaiseksi), jolloin tiheämpi kohouma esiintyy kiertoradan periastronin pisteessä, jossa kaksi tähteä lähestyivät läheisimmin.
Sydneyn yliopiston tohtori Peter Tuthill on kuvannut tällaiset spiraalit kuumien, massiivisten tähtien, joita kutsutaan Wolf-Rayet-tähtiin, ympärille Keck-kaukoputkien avulla. SN2001ig: n radiovalokäyrän kuopat olivat etäisyydellä tavalla, joka vastaa yhden Tuthillin kuvantaman spiraalin kaarevuutta.
"Tähtien evoluutioteoria viittaa siihen, että Wolf-Rayet-tähti massiivisen seuralaisen kanssa voisi tuottaa tämän epätavallisen tyyppisen supernoovan", Ryder sanoi.
Jos supernoovan esi-isällä oli seuralainen, se saattaa olla näkyvissä, kun supernoovan roskat olivat poistuneet. Joten tähtitieteilijät esittivät pyynnön tarkkailla GMOS-kameralla (Gemini Multi-Object Spectrograph) 8 metrin Gemini South -kaukoputkella.
Kun aika havainnoida, ”näkemisolosuhteet” (ilmakehän vakaus) olivat erinomaiset. Vaatii vain puolitoista tuntia supernovakentän kuvaamiseksi ja kelta-vihreän pistemäisen esineen paljastamiseksi supernoovan räjähdyksen kohdalla.
"Uskomme, että tämä on seuralainen", sanoi Ryder. "Se on liian punainen, jotta se voi olla ionisoituneen vedyn laastari, ja liian sininen, jotta se olisi osa itse supernovan jäännöstä."
Seuralaisen massa on 10-18-kertainen auringon massaan nähden. Tähtitieteilijät toivovat käyttävänsä GMOS: ta jälleen seuraavien kuukausien aikana saadakseen seuralaisensa spektrin tarkentaakseen tätä arviota.
Binaariset seuralaiset voisivat selittää suuren osan supernovien näkemästä monimuotoisuudesta, Ryder ehdottaa. "Olemme pystyneet osoittamaan, että SN2001ig: n kameleonttilaisella käytöksellä on yllättävän yksinkertainen selitys", hän sanoi.
Tämä on vasta toinen kerta, kun tyypin IIb supernovan seuratähti on kuvattu, ja ensimmäinen kuva on tehty maasta.
Ryderin, Tasmanian yliopiston jatko-opiskelijan Clair Murrowoodin ja entisen AAO: n entisen tähtitieteilijän tohtori Raylee Stathakisin yhdessä kirjoittama tutkimus ”Tyypin IIb supernovan 2001ig post mortem -tutkimus” julkaistiin verkossa kuukausittaisissa ilmoituksissa Royal Astronomical Society 2. toukokuuta. Se on myös saatavilla TÄSTÄ.
Alkuperäinen lähde: Kaksosien observatorio
