Amatørastronom fanger sjældent første lys fra massiv eksploderende stjerne

Tak til heldige øjebliksbilleder taget af en amatørastronom i Argentina, forskere har fået deres første opfattelse af det første lysudbrud fra eksplosionen af ​​en massiv stjerne.

Under test af et nyt kamera, Víctor Buso tog billeder af en fjern galakse før og efter supernovaens "stødudbrud" - når en supersonisk trykbølge fra stjernens eksploderende kerne rammer og opvarmer gas ved stjernens overflade til en meget høj temperatur, får det til at udsende lys og hurtigt lysere.

Til dato, ingen har været i stand til at fange det "første optiske lys" fra en supernova, da stjerner eksploderer tilsyneladende tilfældigt på himlen, og lyset fra stødudbrud er flygtigt. De nye data giver vigtige spor til stjernens fysiske struktur lige før dens katastrofale død og til selve eksplosionens art.

"Professionelle astronomer har længe ledt efter sådan en begivenhed, "sagde UC Berkeley -astronomen Alex Filippenko, som fulgte op med opdagelsen med observationer ved Lick and Keck observatorierne, der viste sig kritiske for en detaljeret analyse af eksplosion, kaldet SN 2016gkg. "Observationer af stjerner i de første øjeblikke, de begynder at eksplodere, giver information, der ikke direkte kan opnås på anden måde."

"Busos data er enestående, "tilføjede han." Dette er et fremragende eksempel på et partnerskab mellem amatører og professionelle astronomer. "

Opdagelsen og resultaterne af opfølgende observationer fra hele verden vil blive offentliggjort i tidsskriftet 22. februar Natur .

Den 20. september, 2016, Buso fra Rosario, Argentina, testede et nyt kamera på sit 16-tommer teleskop ved at tage en række korteksponeringsfotografier af spiralgalaksen NGC 613, som er omkring 80 millioner lysår fra Jorden og placeret i det sydlige stjernebillede Sculptor.

Heldigvis han undersøgte disse billeder med det samme og bemærkede et svagt lyspunkt, der hurtigt lysede nær enden af ​​en spiralarm, der ikke var synlig i hans første sæt billeder.

Astronomen Melina Bersten og hendes kolleger på Instituto de Astrofísica de La Plata i Argentina fik hurtigt at vide om den frygtindgydende opdagelse og indså, at Buso havde fanget en sjælden begivenhed, en del af den første time efter lyset kommer fra en massiv eksploderende stjerne. Hun vurderede Busos chancer for en sådan opdagelse, hans første supernova, på en ud af 10 millioner eller måske endda så lav som en ud af 100 millioner.

"Det er som at vinde det kosmiske lotteri, "sagde Filippenko.

Bersten kontaktede straks en international gruppe af astronomer for at hjælpe med at foretage yderligere hyppige observationer af SN 2016gkg i løbet af de næste to måneder, afslører mere om den type stjerne, der eksploderede og eksplosionens art.

Filippenko og hans kolleger opnåede en serie på syv spektre, hvor lyset er brudt op i dets komponentfarver, som i en regnbue, med Shane 3-meters teleskop ved University of California's Lick Observatory nær San Jose, Californien, og med de to 10-meters teleskoper af W. M. Keck-observatoriet på Maunakea, Hawaii. Dette gav det internationale hold mulighed for at fastslå, at eksplosionen var en type IIb -supernova:eksplosionen af ​​en massiv stjerne, der tidligere havde mistet det meste af sin brintkonvolut, en art af eksploderende stjerne, der først blev observeret observationsmæssigt af Filippenko i 1987.

Kombination af data med teoretiske modeller, holdet vurderede, at stjernens oprindelige masse var omkring 20 gange massen af ​​vores sol, selvom den mistede det meste af sin masse, sandsynligvis til en ledsagerstjerne, og slankede til omkring 5 solmasser inden eksplodering.

Filippenkos team fortsatte med at overvåge supernovaens skiftende lysstyrke i løbet af to måneder med andre Lick-teleskoper:0,76 meter Katzman Automatic Imaging Telescope og 1 meter Nickel teleskopet.

"Lick -spektrene, opnået med kun et 3-meters teleskop, er af fremragende kvalitet til dels på grund af en nylig større opgradering til Kast -spektrografen, muliggjort af Heising-Simons Foundation samt William og Marina Kast, "Sagde Filippenko.