Blast sender stjernen farende over Mælkevejen

En eksploderende hvid dværgstjerne sprængte sig ud af sin bane med en anden stjerne i en "delvis supernova" og skynder sig nu hen over vores galakse, ifølge en ny undersøgelse fra University of Warwick.

Det åbner muligheden for, at mange flere overlevende fra supernovaer rejser uopdaget gennem Mælkevejen, samt andre typer supernovaer, der forekommer i andre galakser, som astronomer aldrig har set før.

Rapporteret i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society forskningen, finansieret af Leverhulme Trust and Science and Technology Facilities Council (STFC), analyseret en hvid dværg, der tidligere viste sig at have en usædvanlig atmosfærisk sammensætning. Det afslører, at stjernen højst sandsynligt var en binær stjerne, der overlevede sin supernovaeksplosion, som sendte den og dens følgesvend flyvning gennem Mælkevejen i modsatte retninger.

Hvide dværge er de resterende kerner af røde giganter, efter at disse enorme stjerner er døde og har kastet deres ydre lag, afkøling i løbet af milliarder af år. De fleste hvide dværge har atmosfærer, der næsten udelukkende består af brint eller helium, med lejlighedsvise tegn på kulstof eller ilt opmudret fra stjernens kerne.

Denne stjerne, betegnet SDSS J1240+6710 og opdaget i 2015, syntes hverken at indeholde brint eller helium, sammensat i stedet for en usædvanlig blanding af ilt, neon, magnesium, og silicium. Ved at bruge Hubble-rumteleskopet, forskerne identificerede også kulstof, natrium, og aluminium i stjernens atmosfære, som alle produceres i de første termonukleare reaktioner i en supernova.

Imidlertid, der er et klart fravær af det, der er kendt som "jerngruppen" af elementer, jern, nikkel, krom, og mangan. Disse tungere elementer er normalt kogt op fra de lettere, og udgør de definerende træk ved termonukleære supernovaer. Manglen på jerngruppeelementer i SDSSJ1240+6710 tyder på, at stjernen kun gik gennem en delvis supernova, før den nukleare afbrænding døde ud.

Forskerne var i stand til at måle den hvide dværgs hastighed og fandt ud af, at den rejser med 900, 000 kilometer i timen. Den har også en særlig lav masse for en hvid dværg - kun 40 % af vores sols masse - hvilket ville være i overensstemmelse med tabet af masse fra en delvis supernova.

Hovedforfatter professor Boris Gaensicke fra Institut for Fysik ved University of Warwick sagde:"Denne stjerne er unik, fordi den har alle nøglefunktionerne fra en hvid dværg, men den har denne meget høje hastighed og usædvanlige overflod, som ikke giver nogen mening, når den kombineres med dens lave masse. Den har en kemisk sammensætning, som er fingeraftrykket af nuklear afbrænding, en lav masse og en meget høj hastighed:alle disse kendsgerninger indebærer, at det må være kommet fra en slags tæt binært system, og det må have gennemgået termonuklear antændelse. Det ville have været en type supernova, men af ​​en slags, som vi ikke har set før."

Forskerne teoretiserer, at supernovaen forstyrrede den hvide dværgs bane med sin partnerstjerne, da den meget brat skød en stor del af sin masse ud. Begge stjerner ville være blevet båret væk i modsatte retninger med deres kredsløbshastigheder i en slags slangebøssemanøvre. Det ville tage højde for stjernens høje hastighed.

Professor Gaensicke tilføjer, "Hvis det var en stram binær, og den undergik termonuklear antændelse, udstøder en hel del af sin masse, du har betingelserne for at producere en hvid dværg med lav masse og få den til at flyve væk med sin omløbshastighed."

De bedst undersøgte termonukleare supernovaer er "Type Ia, "som førte til opdagelsen af ​​mørk energi, og bruges nu rutinemæssigt til at kortlægge universets struktur. Men der er voksende beviser for, at termonukleære supernovaer kan ske under meget forskellige forhold.

SDSSJ1240+6710 kan være den overlevende af en type supernova, der endnu ikke er blevet "fanget på fersk gerning." Uden det radioaktive nikkel, der driver den langvarige efterglød af Type Ia supernovaerne, eksplosionen, der sendte SDSS1240+6710 svævende hen over vores galakse, ville have været et kort lysglimt, som ville have været svært at opdage.

Professor Gaensicke tilføjer:"Undersøgelsen af ​​termonukleare supernovaer er et enormt felt, og der er en enorm mængde observationsbestræbelser på at finde supernovaer i andre galakser. Vanskeligheden er, at du ser stjernen, når den eksploderer, men det er meget svært at kende egenskaberne af stjerne, før den eksploderede. Vi opdager nu, at der er forskellige typer hvide dværge, der overlever supernovaer under forskellige forhold og ved hjælp af sammensætningerne, masser og hastigheder, som de har, vi kan finde ud af, hvilken type supernova de har gennemgået. Der er tydeligvis en hel zoologisk have derude. At studere de overlevende af supernovaer i vores Mælkevej vil hjælpe os med at forstå de myriader af supernovaer, som vi ser gå ud i andre galakser."

Professor S.O. Kepler fra Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasilien, og hvem der oprindeligt opdagede denne stjerne, sagde:"Det faktum, at sådan en hvid dværg med lav masse gik gennem kulstofforbrænding er et vidnesbyrd om virkningerne af interagerende binær evolution og dens virkning på universets kemiske udvikling."

Dr. Roberto Raddi fra Universitat Politècnica de Catalunya, Spanien, hvem udførte den kinematiske analyse, sagde:"Igen, synergien mellem meget præcis Gaia astrometri og spektroskopisk analyse har været med til at begrænse de slående egenskaber af en unik hvid dværg, som sandsynligvis er dannet i en termonuklear supernova og blev slynget ud med høj hastighed som følge af eksplosionen."