23. helmikuuta 1987 tulenrengas avasi taivaan Suuren Magellanin pilven alla, pienessä galaksissa, joka kiertää noin 168 000 valovuoden päässä. Sinä yönä jättiläinen, sininen tähti, joka oli 14 kertaa massiivisempi kuin aurinko, purkautui supernovan räjähdykseen, joka oli kirkkaampi ja lähempänä maata kuin mikään muu viimeisen 400 vuoden aikana nähty. (Tutkijat nimittivät tuon räjähdyksen "supernova 1987A", koska ilmeisesti haiseva on yhtä kuollut kuin sininen jättiläinen.)
32 vuoden aikana siitä, kun tähtitieteilijät havaitsivat räjähdyksen, kaasun ja pölyn sumu, monet aurinkokunnat levisivät avaruuteen, missä entinen tähti oli ennen. Siellä tutkijat ovat löytäneet kaikkien aikojen selkeimmän näkemyksen väkivaltaisesta tähtikuolemasta ja sen pölyisistä jälkimainingeista. Yksi asia, jota he eivät koskaan löytäneet, on itse tähden ruumis - tähän asti.
Käyttämällä Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA)-teleskooppia Chilessä, tutkijaryhmä kääntyi pölyiseen räjähdyspaikkaan ja tunnisti säteilyn "räpän", jonka heidän mielestään piilottaa kerran supernovasta 1987A vastuussa olleen kerran voimakkaan tähden jäännökset. Tiistaina (19. marraskuuta) The Astrophysical Journal -lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan möhkä hehkuu kahdesti niin kirkkaasti kuin sitä ympäröivä pöly, mikä viittaa siihen, että esine kätkee voimakkaan energialähteen - mahdollisesti superdensen, kirkkaasti hehkuva tähtirunko, joka tunnetaan nimellä neutronitähti.
"Aivan ensimmäistä kertaa voimme kertoa, että supernoovan jäänteessä tämän pilven sisällä on neutronitähti", Walesin Cardiffin yliopiston astrofysiikan johtava tutkimuksen tekijä Phil Cigan sanoi lausunnossaan. "Sen valoa on verrannut erittäin paksu pölypilvi, joka estää neutronitähden suoran valon monilla aallonpituuksilla, kuten sumu peittää kohdevalon."
Tutkijat ovat epäilleet vuosien ajan, että neutronitähti piiloutui vuoden 1987A pölyisen sumun taakse. Jotta siellä nykyisin nähty pelkkä kaasumäärä voitaisiin tuottaa, progenitoritähti sen parhaimmillaan on pitänyt olla melkein 20-kertainen maapallon auringon massaan asti, ja ennen kuin polttoaine loppuu ja räjähtää, sen on täytynyt olla noin 14 kertaa auringon massa.
Tähtiä suuret tähdet voivat muuttua niin kuumiksi, että protonit ja elektronit tähtien ytimessä yhdistyvät neutroneiksi ja pakenevat prosessissa pienten, aavemaisten subatomisten hiukkasten, joita kutsutaan neutriinoiksi, tulvaan. Tällaisen tähden räjähtävän kuoleman jälkeen ydin puristuu puhdasten neutronien, jotka tunnetaan neutronitähtinä, erittäin tiheäksi, uskomattoman nopeasti kiertyväksi palloksi.
Vuoden 1987A varhaiset havainnot vahvistivat, että paljon neutriinoja roiskui tähtien hylyistä. Ympäröivän pölypilven kirkas hehku ehdotti myös, että uskomattoman valoisa esine makasi sisällä. (Neutronitähdet, jotka säteittävät röntgenvalon majakat niiden navoista, tunnetaan pulsareina ja ovat eräitä taivaan kirkkaimpia esineitä.) Pöly oli kuitenkin liian paksu ja liian kirkas, jotta tähtitieteilijät saivat selkeän kuvan sisälle.
Esteen kiertämiseksi uuden tutkimuksen kirjoittajat käyttivät tehokasta ALMA-kaukoputkea tarkastellakseen uskomattoman pieniä eroja valon aallonpituuksien välillä 1987A: n sisällä. Analyysi ei vain osoittanut, missä jotkut pilven osat hehkuivat kirkkaammin kuin toiset, mutta myös antoivat joukkueelle päätellä, millaisia elementtejä kaasussa ja pölyssä oli.
He löysivät keskimääräistä kirkkaamman energian mökin lähellä pilven keskustaa, samaan aikaan alueen kanssa, jossa oli vähemmän CO (hiilimonoksid) molekyylejä kuin muissa supernoovan jäännöksissä. Kirjoittajat kertoivat, että CO tuhoaa todennäköisesti korkean lämmön lähde, todennäköisesti sama säteilylähde, joka saa koko pilven paistamaan. Tämä johtopäätös viittaa kirkkaaseen, tiheään esineeseen, joka voisi hyvinkin olla supernovaan vuonna 1987 menneen tähden ruumis.
"Olemme varmoja siitä, että tämä neutronitähti on olemassa pilven takana ja tiedämme sen tarkan sijainnin", tutkimuksen avustaja Mikako Matsuura, myös Cardiffin yliopistosta, sanoi lausunnossa. Lisähavainnot möykkystä paljastavat enemmän sen luonteesta; todellinen testi tulee kuitenkin 50–100 vuoden päästä. Tutkijat sanoivat, että silloin pölyn pitäisi puhdistua riittävän paljon paljastaakseen väkivaltaisen moottorin alla.
