Supervaloiset supernoovat ovat maailmankaikkeuden kirkkaimpia räjähdyksiä. Vain muutamassa kuukaudessa supervaloisa supernoova voi vapauttaa niin paljon energiaa kuin aurinko aurinkoo koko elinaikanaan. Ja huipussaan se voi olla yhtä kirkas kuin koko galaksi.
Yksi tutkituimmista supervaloisista supernovoista (SLSN) on nimeltään SN 2006gy. Sen alkuperä on epävarma, mutta nyt ruotsalaiset ja japanilaiset tutkijat väittävät voivansa selvittää, mikä sen aiheutti: valkoisen kääpiön ja sen massiivisen kumppanin välisen kataklysmisen vuorovaikutuksen.
SN 2006gy on noin 238 miljoonan valovuoden päässä Perseuksen tähdistössä. Se on spiraal galaksissa NGC 1260. Se löydettiin vuonna 2006, kuten nimensä osoittaa, ja tähtitieteilijöiden ryhmät ovat tutkineet sen Chandra-röntgen-observatorion, Keck-observatorion ja muiden avulla.
"Tämä oli todella hirviömäinen räjähdys, sata kertaa energisempi kuin tyypillinen supernova."
Nathan Smith, UC Berkeley
Kun SN 2006gy löydettiin, Nathan Smith UC Berkeleystä johti ryhmää tähtitieteilijöitä UC: stä ja Teksasin yliopistosta Austinissa. "Tämä oli todella hirviömäinen räjähdys, sata kertaa energisempi kuin tyypillinen supernova", Smith sanoi. ”Tämä tarkoittaa sitä, että räjähtänyt tähti on saattanut olla niin massiivinen kuin tähti voi saada, noin 150 kertaa aurinkoisemme vastaava. Emme ole koskaan nähneet sitä aikaisemmin. "
Tämäntyyppiset tähdet olivat pääosin olemassa varhaisessa maailmankaikkeudessa, astronomit ajattelivat tuolloin. Joten tämän räjähtämisen todistaminen antoi tähtitieteilijöille harvinaisen katsauksen varhaisen maailmankaikkeuden yhteen näkökulmaan.
Huomiota ei kiinnittänyt vain SN 2006gy: n tuottama energia. SLSN näyttää joitain uteliaita päästölinjoja, jotka ovat hämmentäneet tähtitieteilijöitä. Nyt tutkijaryhmä luulee löytäneensä SN 2006gy: n takana olevat asiat. Heidän kirjoituksensa on nimeltään "Tyypin Ia supernoova superluminous-ohimenevän SN 2006gy: n ytimessä". Se julkaistaan Science-lehdessä.
Ryhmään kuuluvat tutkijat Ruotsin Tukholman yliopistosta ja kollegat Kioton yliopistosta, Tokion yliopistosta ja Hiroshiman yliopistosta. Ryhmä näki rautapäästölinjoja, jotka ilmestyivät vasta noin vuoden supernovan jälkeen. He tutkivat useita malleja ilmiön selittämiseksi ja asettuivat yhteen.
"Kukaan ei ollut testannut vertaamaan neutraalin raudan, ts. Raudan, jota kaikki elektronit pidättävät, spektriä SN 2006gy: n tuntemattomien emissiolinjojen kanssa, koska rauta on normaalisti ionisoitunut (yksi tai useampi elektroni on poistettu). Kokeilimme sitä ja näimme innostuneena, kuinka rivi riviltä riviintui samalla tavalla kuin havaitussa spektrissä ”, kertoo Tukholman yliopiston tähtitieteen laitos Anders Jerkstrand.
"Siitä tuli entistä jännittävämpää, kun nopeasti osoittautui, että linjojen tekemiseen tarvittiin erittäin suuria määriä rautaa - ainakin kolmasosa Auringon massasta - joka sulki suoraan pois joitain vanhoja skenaarioita ja paljasti sen sijaan uuden."
Uusi sisälsi tähden menevän supernovan ja oli vuorovaikutuksessa aiemmin olevan tiiviin ympyrämäisen materiaalin kanssa.
Joukkueen tulosten mukaan SN 2006gy aloitti kaksoispaikkana. Yksi tähti oli valkoinen kääpiö, joka oli kooltaan samanlainen kuin Maa. Toinen oli massiivinen, vetyrikas tähti, joka oli yhtä suuri kuin koko aurinkokuntamme. Pari oli tiukalla kiertoradalla.
Suurempi tähti oli evoluution myöhemmissä vaiheissa ja laajeni, kun uusi polttoaine syttyi. Kun kirjekuori laajeni, valkoinen kääpiö vedettiin suurempaan tähtiin, kääntyen kohti keskustaa.
Valkoisen kääpiön spiraalin aikana massiivisempi tähti karkotti osan kirjekuorestaan. Se tapahtui vähemmän kuin sata vuotta ennen supernovaa. Lopulta valkoinen kääpiö saavutti keskustan ja muuttui epävakaaksi. Sitten se räjähti tyypin Ia supernovana. Kun supernova räjähti, materiaali iski karkotettuun kirjekuoreen. Tuo titaaninen törmäys tuotti SN 2006gy: n äärimmäisen valotehon ja uteliaita päästöjohtoja.
"Se, että tyypin Ia supernova näyttää olevan SN 2006gy: n takana, kääntyy ylösalaisin siihen, mitä useimmat tutkijat ovat uskoneet", sanoo Anders Jerkstrand.
"Se, että valkoinen kääpiö voi olla lähellä kiertorataa massiivisen vetyrikkaan tähden kanssa ja nopeasti räjähtää pudotessaan keskustaan, antaa tärkeätä uutta tietoa kaksoistähteen evoluutioteorialle ja edellytykset, joita valkoisen kääpiön räjähtäminen edellyttää."
SN 2006gy oli erittäin kirkas, mutta muut ovat tulleet lähelle.
Toinen supernova, SN 2005ap, oli kirkkaampi kuin SN 2006gy, mutta vain huipussaan. SN 2005ap -huipun kirkkaus kesti vain muutama päivä. Sitten on SN 2015L (jota kutsutaan myös ASASSN-15lh), joka oli vielä kirkkaampi. Vaikka se näytti olevan loistava supernova, sen luonteesta on edelleen kiistelty. Suurimmalla kirkkaudella SN 2015L oli 570 miljardia kertaa kirkkaampi kuin aurinko ja 20 kertaa kirkkaampi kuin Linnunradan lähettämä yhdistetty valo.
Lisää:
- Lehdistötiedote: Uusia näkemyksiä maailmankaikkeuden kirkkaimmista räjähdyksistä
- Tutkimuspaperi: Tyypin Ia supernoova superluminous-ohimenevän SN 2006gy: n ytimessä
- Wikipedia: Superluminous Supernovae
