Fusion mellem to stjerner førte til blå superkæmpe, ikonisk supernova

En supernova i en nærliggende galakse kan være opstået fra en eksplosion af en blå supergigant dannet ved sammensmeltningen af ​​to stjerner, simuleringer af RIKEN-astrofysikere foreslår. Den asymmetriske karakter af denne eksplosion kan give hints til, hvor man skal lede efter den undvigende neutronstjerne, der blev født i denne stjernekatastrofe.

En kerne-kollaps supernova opstår, når kernen af ​​en massiv stjerne ikke længere kan modstå sin egen tyngdekraft. Kernen kollapser i sig selv, udløser en voldsom eksplosion, der sprænger stjernens ydre lag væk, efterlader en neutronstjerne eller sort hul.

I 1987, astronomer så en stjerne eksplodere i den store magellanske sky, en af ​​vores galakses nærmeste naboer. Siden da, forskere har intensivt undersøgt eftervirkningerne af denne supernova, kendt som SN 1987A, at forstå arten af ​​stamstjernen og dens skæbne.

Stamfaderen til denne type supernova er normalt en rød superkæmpe, men observationer har vist, at SN 1987A var forårsaget af en kompakt blå superkæmpe. "Det har været et mysterium, hvorfor stamfaderstjernen var en blå superkæmpe, " siger Masaomi Ono ved RIKEN Astrophysical Big Bang Laboratory.

I mellemtiden Røntgen- og gammastråleobservationer af SN 1987A har afsløret klumper af radioaktivt nikkel i det udstødte stof. Dette nikkel blev dannet i stjernens kerne under dens kollaps, og skynder sig nu væk fra stjernen med hastigheder på mere end 4, 000 kilometer i sekundet. Tidligere simuleringer af supernovaen havde ikke været i stand til fuldt ud at forklare, hvordan dette nikkel kunne undslippe så hurtigt.

Ono og kolleger simulerede asymmetriske kerne-kollaps supernova-eksplosioner af fire progenitor stjerner og sammenlignede dem med observationer af SN 1987A. Det nærmeste match involverede en blå superkæmpe-stamfader dannet af en fusion mellem to stjerner:en rød superkæmpe og en hovedsekvensstjerne. Under fusionen den større stjerne ville have fjernet stof fra sin mindre ledsager, som spiralerede indad, indtil den var fuldstændig absorberet, danner en hurtigt roterende blå superkæmpe.

Dette er første gang, at et binært fusionsscenarie er blevet testet for nikkelklumpning af denne supernova, Ono siger. Simuleringen gengav nøjagtigt de hurtige klumper af nikkel sammen med to stråler af ejecta.

Simuleringen kan også hjælpe med at finde neutronstjernen, der blev dannet under supernovaen, som ikke er blevet lokaliseret trods 30 års eftersøgning. I en asfærisk eksplosion, neutronstjernen kunne være blevet sparket i den modsatte retning af hovedparten af ​​udkastet, og Onos team foreslår, at astronomer skal lede efter det i den nordlige del af det indre område af udstødt materiale.