Forskere opdager supernova, der overstråler alle andre

En supernova mindst dobbelt så lys og energisk, og sandsynligvis meget mere massiv end nogen endnu registreret er blevet identificeret af et internationalt hold af astronomer, ledet af University of Birmingham.

Holdet, som omfattede eksperter fra Harvard, Northwestern University og Ohio University, tro på supernovaen, døbt SN2016aps, kunne være et eksempel på en ekstremt sjælden 'pulserende par-instabilitet' supernova, muligvis dannet af to massive stjerner, der smeltede sammen før eksplosionen. Deres resultater er offentliggjort i dag i Natur astronomi .

En sådan begivenhed eksisterer indtil videre kun i teorien og er aldrig blevet bekræftet gennem astronomiske observationer.

Dr. Matt Nicholl, fra School of Physics and Astronomy og Institute of Gravitational Wave Astronomy ved University of Birmingham, er hovedforfatter af undersøgelsen. Han forklarer:"Vi kan måle supernovaer ved hjælp af to skalaer - eksplosionens samlede energi, og mængden af ​​den energi, der udsendes som observerbart lys, eller stråling.

"I en typisk supernova, strålingen er mindre end 1 procent af den samlede energi. Men i SN2016aps, vi fandt ud af, at strålingen var fem gange eksplosionsenergien af ​​en normalstor supernova. Dette er det mest lys, vi nogensinde har set udsendt af en supernova."

For at blive så lys, eksplosionen må have været meget mere energisk end normalt. Ved at undersøge lysspektret, holdet var i stand til at vise, at eksplosionen var drevet af en kollision mellem supernovaen og en massiv gasskal, kastet af stjernen i årene før den eksploderede.

"Mens mange supernovaer bliver opdaget hver nat, de fleste er i massive galakser, " sagde Dr. Peter Blanchard, fra Northwestern University og en medforfatter på undersøgelsen. "Denne skilte sig straks ud for yderligere observationer, fordi den så ud til at være midt i ingenting. Vi var ikke i stand til at se galaksen, hvor denne stjerne blev født, før efter supernovalyset var falmet."

Holdet observerede eksplosionen i to år, indtil den falmede til 1 procent af dens maksimale lysstyrke. Ved at bruge disse målinger, de beregnede, at supernovaens masse var mellem 50 og 100 gange større end vores sol (solmasser). Typisk har supernovaer masser på mellem 8 og 15 solmasser.

"Stjerner med ekstremt stor masse gennemgår voldsomme pulseringer, før de dør, ryster en kæmpe gasskal af. Dette kan drives af en proces kaldet parrets ustabilitet, som har været et spekulationsemne for fysikere i de sidste 50 år, " siger Dr. Nicholl. "Hvis supernovaen får timingen rigtig, den kan indhente denne skal og frigive en enorm mængde energi i kollisionen. Vi mener, at dette er en af ​​de mest overbevisende kandidater til denne proces, der endnu er observeret, og nok den mest massive."

"SN2016aps indeholdt også et andet puslespil, " tilføjede Dr. Nicholl. "Gassen, vi opdagede, var for det meste brint - men sådan en massiv stjerne ville normalt have mistet al sin brint via stjernevinde, længe før den begyndte at pulsere. En forklaring er, at to lidt mindre massive stjerner på ca. sige 60 solmasser, var smeltet sammen før eksplosionen. Stjernerne med lavere masse holder på deres brint i længere tid, mens deres kombinerede masse er høj nok til at udløse parrets ustabilitet."

"At finde denne ekstraordinære supernova kunne ikke være kommet på et bedre tidspunkt, " ifølge professor Edo Berger, en medforfatter fra Harvard University. "Nu hvor vi ved, at sådanne energiske eksplosioner forekommer i naturen, NASAs nye James Webb-rumteleskop vil være i stand til at se lignende begivenheder så langt væk, at vi kan se tilbage i tiden til de allerførste stjerners død i universet."

Supernova 2016aps blev først opdaget i data fra Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS), et storstilet astronomisk undersøgelsesprogram. Holdet brugte også data fra Hubble Space Telescope, Keck og Gemini-observatorierne, på Hawaii, og MDM- og MMT-observatorierne i Arizona. Andre samarbejdende institutioner omfattede Stockholm Universitet, Københavns Universitet, California Institute of Technology, og Space Telescope Science Institute.