LCO og NASAs Kepler arbejder sammen for at bestemme oprindelsen af ​​supernova

Astronomer ved Las Cumbres Observatory (LCO) er en del af et internationalt hold af videnskabsmænd, der brugte NASAs Kepler-satellit til at fange et sjældent glimt af en Type Ia-supernova minutter efter eksplosion. Supernovaen, navngivet SN 2018oh, var lysere end forventet i de første par dage. Den øgede lysstyrke er en indikation af, at den slog ind i en nærliggende ledsagerstjerne. Dette føjer til den voksende mængde af beviser for, at nogle, men ikke alle, af disse termonukleare supernovaer har en stor ledsagerstjerne, der udløser eksplosionen.

Las Cumbres Observatory (LCO), baseret i Goleta, Californien, er et globalt netværk af 21 robotteleskoper, der har opnået nogle af de bedste data, der karakteriserer supernovaen til støtte for NASA-missionen. Wenxiong Li, hovedforfatteren til en af ​​tre artikler offentliggjort i dag om fund, var baseret på LCO, da meget af forskningen var i gang. Fem andre LCO-astronomer, som er tilknyttet University of California Santa Barbara (UCSB), også bidraget til to af bladene.

At forstå oprindelsen af ​​Type Ia supernovaer er kritisk, fordi de bruges som standardlys til at kortlægge afstande i kosmologi. De blev brugt til at opdage Dark Energy, den mystiske kraft, der får universet til at accelerere i sin udvidelse. Astronomer har længe vidst, at en supernova er eksplosionen af ​​en tæt hvid dværgstjerne (En hvid dværg har solens masse, men kun Jordens radius; en teskefuld af en hvid dværg ville veje omkring 23.000 pounds) Hvad der udløser eksplosionen er mindre godt forstået. En teori hævder, at eksplosionerne er en sammensmeltning af to hvide dværgstjerner. En anden er, at den anden stjerne slet ikke er en hvid dværg, men en normal størrelse eller endda kæmpe stjerne, der kun mister noget af sit stof til den hvide dværg for at igangsætte eksplosionen. I denne teori, eksplosionen smadrer derefter ind i den overlevende anden stjerne, hvilket får supernovaen til at være overordentlig lysstærk i de tidlige timer.

At teste teorien blev anset for at være så vigtigt for NASA, at nogle af de sidste par måneder af Kepler-satellittens levetid var dedikeret til at lede efter dette fænomen. Keplers evne til at tage data over store områder af himlen med få minutters mellemrum var unik, og det gjorde det muligt for videnskabsmænd at observere denne type supernova på de tidligste tidspunkter i eksplosionen - den tidligste nogensinde set.

Da Kepler-satellitten observerede en supernova, den havde brug for støtte fra andre instrumenter. Fordi satellitten kun måler lysets lysstyrke og kun ser i sort og hvid, astronomer brugte også jordbaserede teleskoper til at se eksplosionen i farver og til at opnå spektroskopi for at afsløre dens kemiske signaturer. Almindelige jordbaserede teleskoper har ikke Keplers massive synsfelt og er begrænset af Jordens rotation - observationer er begrænset til lokale nattetimer. Las Cumbres Observatorium, med sit netværk af teleskoper over hele jorden, har altid teleskoper klar i mørket. LCO netværket, ligesom Kepler, kan stirre på det samme sted i 24 timer og mere.

"Kepler og Las Cumbres Observatorys muligheder er så komplementære, Jeg har drømt om at bruge dem sammen til at adressere oprindelsen af ​​Type Ia supernovaer i årevis. Det er fantastisk at se det endelig ske, " sagde Andy Howell, som er leder af supernovagruppen ved LCO, medlem af fakultetet ved UCSB, og en medforfatter på to af papirerne.

Kepler-satellitten peger normalt bagud i sin bane, væk fra Jorden. NASA besluttede, at dette var nødvendigt både for at beskytte satellittens optik mod snavs og for at undgå, at Jordens genskin overvældende de følsomme detektorer. Mål set i denne retning fra Kepler er ikke synlige fra de jordbaserede teleskoper ret længe. Da Kepler nærmer sig slutningen af ​​sit liv, NASA besluttede at tage risikoen ved at pege teleskopet fremad i dets kredsløb. Dette gjorde det muligt for LCO at tage data samtidig, mens Kepler observerede supernovaen.

Howell tilføjede, "Det taler virkelig til deres opdagelsesånd hos NASA, at de tog en risiko i videnskabens navn med Kepler. Det gav pote."

Det er ikke første gang, der er set forvrængninger i det tidlige lys af termonukleare supernovaer. Lignende effekter blev observeret i supernovaer i 2012, 2014, og 2017. Las Cumbres Observatory var den eneste facilitet, der havde spillet en rolle i alle disse undersøgelser [se historien her]. Fortolkningen af ​​resultaterne har ikke altid været ligetil. Begivenheden i 2012 havde sparsomme data. Den i 2014 var en meget usædvanlig supernova. Den fra 2017 formåede ikke at matche andre teoretiske forudsigelser forbundet med en supernova med en stor ledsagerstjerne. Selv den nye supernova er ikke uden kontroverser - nogle forskere på det store internationale hold mener, at andre forklaringer kan forklare supernovaens mærkelige tidlige adfærd.

"Dette var så spændende, fordi det var et sjældent tilfælde, at vi som observatører skulle gå og lede efter noget, der var blevet forudsagt fra computersimuleringer, " sagde Curtis McCully, som er videnskabsmand ved LCO og medforfatter på to af papirerne.

Yderligere observationer af SN 2018oh og andre supernovaer som den kan afgøre kontroversen om dens mærkelige adfærd i de tidlige dage lige efter dens eksplosion. Mens NASAs Kepler er løbet tør for gas, Las Cumbres-observatoriet er lige begyndt.

McCully tilføjede, "Med ny teknologi som LCO-netværket af robotteleskoper og Kepler-rumfartøjer, vi er flyttet ud af æraen med stillbilleder til film af universet:det er så spændende en tid at være i astronomi, mens vi leder efter, hvad der virkelig går i stykker om natten."