Daggryet til en ny æra for Supernova 1987a (Opdatering)

For tre årtier siden, astronomer opdagede en af ​​de mest lysstærke eksploderende stjerner i mere end 400 år. Den titaniske supernova, kaldet Supernova 1987A (SN 1987A), brændte med kraften fra 100 millioner sole i flere måneder efter opdagelsen den 23. februar, 1987.

Siden det første syn, SN 1987A er fortsat med at fascinere astronomer med sit spektakulære lysshow. Beliggende i den nærliggende Store Magellanske Sky, det er den nærmeste supernovaeksplosion, der er observeret i hundreder af år og den bedste mulighed endnu for astronomer til at studere faserne før, i løbet af, og efter en stjernes død.

For at fejre 30-årsdagen for SN 1987A, nye billeder, time-lapse film, en databaseret animation baseret på arbejde ledet af Salvatore Orlando ved INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo, Italien, og en tredimensionel model bliver frigivet. Ved at kombinere data fra NASAs Hubble Space Telescope og Chandra X-ray Observatory, samt det internationale Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astronomer – og offentligheden – kan udforske SN 1987A som aldrig før.

Hubble har gentagne gange observeret SN 1987A siden 1990, akkumulerer hundredvis af billeder, og Chandra begyndte at observere SN 1987A kort efter dens udsendelse i 1999. ALMA, en kraftig række af 66 antenner, har indsamlet højopløselige millimeter- og submillimeterdata om SN 1987A siden starten.

"De 30 års observationer af SN 1987A er vigtige, fordi de giver indsigt i de sidste stadier af stjernernes udvikling, " sagde Robert Kirshner fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Cambridge, Massachusetts, og Gordon og Betty Moore Foundation i Palo Alto, Californien.

De seneste data fra disse kraftfulde teleskoper indikerer, at SN 1987A har passeret en vigtig tærskel. Supernova-chokbølgen bevæger sig ud over den tætte ring af gas, der produceres sent i præ-supernovastjernens levetid, da en hurtig udstrømning eller vind fra stjernen kolliderede med en langsommere vind, der blev genereret i en tidligere rød kæmpe fase af stjernens udvikling. Hvad der ligger bag ringen er dårligt kendt i øjeblikket, og afhænger af detaljerne i stjernens udvikling, da den var en rød kæmpe.

"Detaljerne i denne overgang vil give astronomer en bedre forståelse af den dødsdømte stjernes liv, og hvordan det endte, " sagde Kari Frank fra Penn State University, der ledede den seneste Chandra-undersøgelse af SN 1987A.

Supernovaer som SN 1987A kan sætte den omgivende gas i gang og udløse dannelsen af ​​nye stjerner og planeter. Gassen, som disse stjerner og planeter dannes af, vil blive beriget med elementer som kulstof, nitrogen, ilt og jern, som er de grundlæggende komponenter i alt kendt liv. Disse elementer er smedet inde i præ-supernovastjernen og under selve supernovaeksplosionen, og derefter spredt ind i deres værtsgalakse ved at udvide supernova-rester. Fortsatte undersøgelser af SN 1987A skulle give enestående indsigt i de tidlige stadier af denne spredning.

Nogle højdepunkter fra undersøgelser, der involverer disse teleskoper inkluderer:

Hubble-undersøgelser har afsløret, at den tætte ring af gas omkring supernovaen gløder i optisk lys, og har en diameter på omkring et lysår. Ringen var der mindst 20, 000 år før stjernen eksploderede. Et glimt af ultraviolet lys fra eksplosionen gav energi til gassen i ringen, få det til at gløde i årtier.

Den centrale struktur, der er synlig inde i ringen på Hubble-billedet, er nu vokset til omkring et halvt lysår på tværs. Mest iøjnefaldende er to klatter af snavs i midten af ​​supernova-resten, der ræser væk fra hinanden med omkring 20 millioner miles i timen.

Fra 1999 til 2013, Chandra-data viste en ekspanderende ring af røntgenstråling, der støt var blevet lysere. Sprængbølgen fra den oprindelige eksplosion har sprængt igennem og opvarmet ringen af ​​gas, der omgiver supernovaen, producerer røntgenstråling.

I de seneste år, ringen er holdt op med at blive lysere i røntgenstråler. Fra omkring februar 2013 indtil den sidste Chandra-observation analyseret i september 2015 har den samlede mængde lavenergi røntgenstråler været konstant. Også, den nederste venstre del af ringen er begyndt at falme. Disse ændringer giver bevis for, at eksplosionens eksplosionsbølge har bevæget sig ud over ringen til et område med mindre tæt gas. Dette repræsenterer afslutningen på en æra for SN 1987A.

Fra og med 2012, astronomer brugte ALMA til at observere de glødende rester af supernovaen, studerer, hvordan resterne faktisk smeder enorme mængder nyt støv fra de nye grundstoffer, der er skabt i stamstjernen. En del af dette støv vil finde vej ind i det interstellare rum og kan blive byggestenene til fremtidige stjerner og planeter i et andet system.

Disse observationer tyder også på, at støv i det tidlige univers sandsynligvis er dannet fra lignende supernovaeksplosioner.

Astronomer leder også stadig efter beviser for et sort hul eller en neutronstjerne efterladt af eksplosionen. De observerede et glimt af neutrinoer fra stjernen, lige da den brød ud. Denne påvisning gør astronomer ret sikre på et kompakt objekt, der blev dannet, da stjernens centrum kollapsede - enten en neutronstjerne eller et sort hul - men intet teleskop har afsløret noget bevis for en endnu.