Sjældent første øjeblik af stjerneeksplosion fanget af amatørastronom

En amatørastronom, der tester sit nye kamera, fanger det øjeblik, en supernova blev synlig på nattehimlen, som har hjulpet et internationalt hold af forskere med at teste deres teori om begyndelsen af ​​en stjerneeksplosion.

Det øjeblik en supernova bliver synlig på himlen er blevet fanget af en amatørastronom, og har hjulpet et internationalt hold af forskere med at validere teoretiske forudsigelser om den indledende udvikling af sådanne stjerneeksplosioner.

Hvordan strukturen af ​​den eksploderende stjerne påvirker supernovaens egenskaber er forblevet et åbent spørgsmål, men at forstå det ville være et væsentligt skridt fremad i astrofysisk forskning. Nuværende teori antyder, at en eksplosiv chokbølge rejser gennem stjernens indre, før den når overfladen og producerer en skarp top af elektromagnetisk emission. Styrken og varigheden af ​​dette signal, kendt som shock breakout menes i høj grad at afhænge af stjernens ydre struktur og tilstedeværelsen eller fraværet af stof omkring den. Imidlertid, at teste denne teori kræver observation af før og efter øjeblik en stjerne bliver en supernova.

Melina Bersten, forsker ved National Scientific and Technical Research Council-Argentina, og Visiting Associate Scientist ved Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe har sagt, at chancerne for at fange en sådan begivenhed er små, fordi det varer i størrelsesordenen en time.

"Hvis vi tror, ​​at hver galakse i gennemsnit producerer en supernova pr. og at et århundrede indeholder næsten 900 tusind timer, så er chancen for at observere den rigtige galakse i det rigtige øjeblik ikke meget større end én ud af en million. Imidlertid, de faktiske chancer er mindre. Man skal tage højde for fakta om, at vi kun kan se galaksen om natten, og at himlen skal være klar, " hun sagde.

Heldigvis, den 20. september, 2016, amatørastronom Víctor Buso fra Rosario, Argentina, testede sit nye kamera på sit tagobservatorium i håb om at fotografere sin første supernova. Efter en times fotografering bemærkede Buso, at en ny lille genstand var dukket op, og det blev mere tydeligt med tiden (figur 1). Han havde fanget det øjeblik, en supernova var eksploderet.

Navnet SN 2016gkg, et team af forskere, herunder Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, og ledet af Bersten, analyseret billederne. Den hurtige lysstyrke kombineret med en meget lav lysstyrke havde ingen analog blandt kendte supernovaer, og holdet konkluderede, at Buso havde opdaget SN 2016gkg under stødudbruddet.

"Da Buso fortalte os, hvordan han havde observeret, og hvad han havde været vidne til, vi indså, at dette var et unikt fund, sagde Bersten.

Også, ved at sammenligne billedernes fotometri med deres computersimuleringer, holdet fandt en indledende kraftig stigning i supernovalys, der kun kunne forklares ved chokfremkomst (figur 2).

"Til vores overraskelse, billeder havde en fantastisk kvalitet i betragtning af, at de blev hentet fra midten af ​​en stor by midt i pampas", bemærker Dr. Gastón Folatelli fra IALP, hvem ledede dataanalysen, og tilføjer "himmelforholdene ser ud til at have været næsten ideelle den nat!"

Deres konklusion blev understøttet af det faktum, at modellerne ikke krævede nogen modifikation for konsekvent at reproducere den indledende stigning og resten af ​​supernova-evolutionen (figur 3). I øvrigt, SN 2016gkg var tilfældigvis en ret almindelig begivenhed, hvilket ville betyde, at den observerede fase er fælles for alle supernovaer, som modeller forudsiger.

Holdets resultater blev offentliggjort i Natur den 22. februar.