Stamfader til Tychos supernova var ikke varm og lysende

Et internationalt team af forskere fra Monash University (Melbourne, Australien), Towson og Pittsburgh Universiteterne (USA) og Max Planck Institute for Astrophysics, har kastet nyt lys over oprindelsen til den berømte Tychos supernova. Forskningen, udgivet i Natur Astronomi , afviser den almindelige opfattelse, at Tychos supernova stammer fra en hvid dværg, som langsomt havde hentet stof fra sin ledsager i et binært system.

Type Ia supernovaer (SNe Ia) tjener som standardlys for moderne observationskosmologi; de spiller også en afgørende rolle i galaktisk kemisk evolution. Imidlertid, oprindelsen af ​​disse gigantiske kosmiske eksplosioner er stadig usikker. Selvom der er en næsten universel konsensus om, at SNe Ia er et resultat af den termonukleære forstyrrelse af en hvid dværg bestående af kulstof og ilt, der når Chandrasekhar-massegrænsen (ca. 1,4 gange vores sols masse), den præcise karakter af deres forfædre er stadig ukendt. Den hvide dværg kunne gradvist have akkumuleret stof fra en ledsagerstjerne og dermed nået Chandrasekhar -massegrænsen, på hvilket tidspunkt den nukleare flugt begyndte; eller atomeksplosionen kunne være blevet udløst af sammenlægningen af ​​to hvide dværge i et kompakt binært system. Disse to scenarier adskiller sig dramatisk i niveauet af elektromagnetisk emission, der forventes fra stamfaderen i millioner af år forud for eksplosionen.

En hvid dværg, der samler materiale fra donorstjernen, bliver en kilde til rigelige røntgenstråler og ekstreme UV-fotoner – det kanoniske tilvækstscenarie indebærer en varm og lysende stamfader, der ville ionisere al omgivende gas inden for en radius på ~10-100 parsecs ( op til omkring 300 lysår), den såkaldte Strömgren-sfære. Efter at den hvide dværg er blevet forstyrret i supernovaeksplosionen, kilden til ioniserende emission forsvinder. Imidlertid, det tager ret lang tid for interstellar gassen at rekombineres og blive neutral igen - en ioniseret tåge vil fortsat eksistere omkring supernovaen i omkring 100, 000 år efter eksplosionen. Dermed, påvisningen af ​​selv små mængder neutral gas i nærheden af ​​en supernova kan hjælpe videnskabsmænd med at sætte snævre begrænsninger på temperaturen og lysstyrken af ​​stamfaderen.

445 år siden, Tycho Brahe observerede en stella nova ("ny stjerne") på nattehimlen. Lysere end Venus, da den først dukkede op, det forsvandt i løbet af det følgende år. I dag, vi ved, at Tycho havde observeret en nuklear forstyrrelse af en hvid dværg - en type Ia supernova. På grund af sin historie og relative nærhed til Jorden, Tychos supernova er et af de mest veldokumenterede eksempler på en type Ia-supernova.

I særdeleshed, vi ved fra optiske observationer, at supernova-resten i dag udvider sig til den overvejende neutrale gas. Dermed, bruge selve resten som en sonde af sit miljø, videnskabsmænd kunne udelukke varme lysende forfædre, der ville have produceret en Strömgren-kugle, der var større end radius af den nuværende rest (~3 parsecs). Dette udelukker endegyldigt stadigt atombrændende hvide dværge (supersoft røntgenkilder), samt diskemission fra en hvid dværg af Chandrasekhar-masse, der samler mere end én solmasse på cirka 100 millioner år (tilbagevendende novaer). Manglen på en omgivende Strömgren-sfære er i overensstemmelse med fusionen af ​​en dobbelt hvid dværg-binær, selvom andre mere eksotiske scenarier også kan være mulige.