Tilslørede supernovaer giver et fingerpeg om stjernernes udvikling

I slutningen af ​​sit liv, en rød superkæmpestjerne eksploderer i en brintrig supernova. Ved at sammenligne observationsresultater med simuleringsmodeller, et internationalt forskerhold fandt ud af, at denne eksplosion i mange tilfælde finder sted inde i en tyk sky af cirkumstellart stof, der omslutter stjernen. Dette resultat ændrer fuldstændig vores forståelse af den sidste fase af stjernernes udvikling.

Forskerholdet ledet af Francisco Förster ved University of Chile brugte Blanco-teleskopet til at finde 26 supernovaer, der kommer fra røde supergiganter. Deres mål var at studere chokudbruddet, et kort lysglimt forud for den vigtigste supernovaeksplosion. Men de kunne ikke finde nogen tegn på dette fænomen. På den anden side, 24 af supernovaerne lysnede hurtigere end forventet.

For at løse dette mysterium, Takashi Moriya ved National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) simulerede 518 modeller af supernova-lysstyrkevariationer og sammenlignede dem med observationsresultaterne. Holdet fandt ud af, at modeller med et lag af cirkumstellært stof omkring 10 procent af Solens masse, der omgiver supernovaerne, passede godt med observationerne. Dette cirkumstellare stof skjuler stødudbruddet, fanger dets lys. Den efterfølgende kollision mellem supernova-udkastet og det cirkumstellare stof skaber en stærk chokbølge, der producerer ekstra lys, får det til at lysne hurtigere.

Moriya forklarer, "Nær slutningen af ​​sit liv, en eller anden mekanisme i stjernens indre skal få den til at kaste masse, der så danner et lag omkring stjernen. Vi har endnu ikke en klar idé om mekanismen, der forårsager dette massetab. Yderligere undersøgelse er nødvendig for at få en bedre forståelse af massetabsmekanismen. Dette vil også være vigtigt for at afsløre supernovaeksplosionsmekanismen og oprindelsen af ​​diversiteten i supernovaer."

Disse observationer blev udført af Blanco-teleskopet ved Cerro Tololo Inter-American Observatory i løbet af seks nætter i 2014 og otte nætter i 2015. Simuleringerne af Moriya blev udført på NAOJ Center for Computational Astrophysics PC-klynge. Denne forskning blev offentliggjort i Natur astronomi den 3. september, 2018.