Supernova 2007bi ei ollut tyypillinen supernova: se oli kymmenen kertaa kirkkaampi kuin tyypin Ia supernoova, joten se oli yksi kaikkien aikojen energiatehokkaimmista supernovatapahtumista. Kalifornian Berkeleyn yliopiston tähtitieteilijät ovat analysoineet räjähdyksen, joka tallennettiin vuonna 2007 tehdyllä robottitutkimuksella, ja havaitsi, että se on todennäköisesti ensimmäinen vahvistettu havainto, joka on koskaan tehty parien epävakauden supernoovasta, erittäin energisen supernovan tyypistä, joka on ollut teoreettinen, mutta ei koskaan suoraan vahvistettu.
Vahvistettu havainto parien epävakaudesta supernovasta on ollut kauan odotettu - teoria, että ne ovat olemassa, on ollut olemassa jo 1960-luvulta lähtien -, mutta näyttää siltä, että odotus olisi ohi. Supernova 2007bi, jonka lähellä oleva Supernova-tehdas näki huhtikuussa 2007, on ensimmäinen havaittu supernova, joka sopii laskuihin kohtuuttoman suuresta osasta parien epävakautta supernoova-räjähdyksiä. Kalifornian Berkeleyn yliopiston Alex Filippenkon johtama tähtitieteilijäryhmä julkaisi analyysinsä 3. joulukuuta ilmestyneessä lehdessä Nature. Löytön teki alun perin Läheinen Supernova-tehdas, ja tapahtuman päästöspektrit otettiin Chilen Keck-teleskoopilla ja erittäin suurella teleskoopilla.
Tämäntyyppiset supernovat esiintyvät vain yli 100 aurinkomassan tähdellä ja ovat uskomattoman kirkkaita. Energinen gammasäte syntyy voimakkaasta kuumuudesta tähden ytimessä. Nämä gammasäteet puolestaan luovat antimateriaaliparit elektronit ja positronit. Tämän antimateriaalituotannon vuoksi tähden ytimessä tapahtuvien ydinreaktioiden aiheuttama ulkoinen paine pienenee, ja painovoima valtaa, romahtaen nopeasti tähden massiivisen ytimen ja muodostaen supernoovan.
Teoreettisia on kahdenlaisia: sellaisia, jotka räjähtävät vain tarpeeksi voimalla, jotta tähteen jäljellä olevan ytimen ympärillä oleva massa voi yhdistyä, ja sellaisia, jotka räjähtävät kokonaan ilman, että jää smidgeeniä, jolloin muodostuu musta reikä tai neutronitähti. Supernovan 2006gy, jonka valoisuus oli kymmenenkertainen tyypin Ia supernovaan nähden, uskotaan olevan ensimmäinen lajike. Tässä on tarinamme siitä, voisiko Antimatter voimistaa super-valaisevaa supernovaa? ja Eta Carinae voivat myös sopia profiiliin.Nämäntyyppiset parien epävakauden supernoovat poistavat tähtien ulkoiset kuoret, asettuvat tasapainoon ja toistavat tätä prosessia, kunnes massa on riittävän pieni normaalin supernovan esiintymiseksi.
Mutta 2007bi oli aivan liian massiivinen asettumaan takaisin ja räjähtää useita kertoja. 200 auringon massalla sen ytimessä tapahtunut karkaava lämpöydinräjähdys oli tarpeeksi energinen, jotta koko tähti höyrystyisi tehokkaasti. Pari-epästabiilisuuden supernoovat yli 130 aurinkomassan tähdellä eivät jätä mitään taaksepäin mustien reikien tai neutronitähteiden tiellä, mutta koska ne ovat niin energisiä ja valoisia, räjähdyksen lisääntyvä valo huiputtaa erittäin pitkään - 70 vuorokautta of 2007bi.
Vaikka joukkue havaitsi supernovan melkein viikon huipun jälkeen, he pystyivät laskemaan valokäyrän keston. Sitten he tutkivat räjähdyksen jäännöksiä seuraavan 555 päivän aikana, kun se hävisi.
Filippenko kertoi: ”Valtavan tähden keskiosa oli sulanut happea lähellä elinkaarensa loppua ja oli erittäin kuuma. Sitten energiatehokkaimmat fotonit muuttuivat elektronien ja positronien pareiksi, ryöstäen paineen ytimen ja aiheuttaen sen romahtamisen. Tämä johti ydinvärjättyyn räjähdykseen, joka aiheutti suuren määrän radioaktiivista nikkeliä, jonka hajoaminen antoi energian poistuneelle kaasulle ja piti supernoovan näkyvän pitkään. ”
Tähti oli ainutlaatuinen toisella tavalla: se sijaitsee lähellä olevassa kääpiögalaksissa, joka sisältää vähän muuta kuin vetyä ja heliumia. Tästä syystä 2007bi on paljon kuin tähdet, joita oli olemassa maailmankaikkeuden alun lähellä, ennen kuin biljoonat supernovat asuttivat maailmankaikkeutta raskaammilla elementeillä. Tarkemmin tarkastelemalla kääpiögalakseja - maailmankaikkeudessa on niitä lapioina, mutta ne ovat melko himmeitä - saattaa olla avain tarkkailla enemmän tällaisia supernovia. Mahdollisuus tutkia sen räjähdys ja vaikutukset antavat tutkijoille mahdollisuuden tutkia mitä varhaisimmat massiiviset tähdet toimivat.
Lähde: Berkeley Labin lehdistötiedote
