Sjældne sprængninger er fundet i Milky Ways centrum

Astronomer kan have fundet vores galakse første eksempel på en usædvanlig form for stjerneeksplosion. Denne opdagelse, lavet med NASAs Chandra X-ray Observatory, bidrager til forståelsen af, hvordan nogle stjerner knuser og frøer universet med elementer, der er kritiske for livet på Jorden.

Dette spændende objekt, beliggende nær centrum af Mælkevejen, er en supernova-rest kaldet Sagittarius A East, eller Sgr A Øst for kort. Baseret på Chandra data, astronomer har tidligere klassificeret objektet som resterne af en massiv stjerne, der eksploderede som en supernova, en af ​​mange slags eksploderede stjerner, som videnskabsmænd har katalogiseret.

Ved at bruge længere Chandra-observationer, et hold astronomer har nu i stedet konkluderet, at objektet er tilbage fra en anden type supernova. Det er eksplosionen af ​​en hvid dværg, en krympet stjerneglød fra en brændstoftømt stjerne som vores sol. Når en hvid dværg trækker for meget materiale fra en ledsagerstjerne eller smelter sammen med en anden hvid dværg, den hvide dværg er ødelagt, ledsaget af et fantastisk lysglimt.

Astronomer bruger disse "Type Ia supernovaer", fordi de fleste af dem udsender næsten den samme mængde lys hver gang, uanset hvor de befinder sig. Dette gør det muligt for videnskabsmænd at bruge dem til nøjagtigt at måle afstande over rummet og studere universets udvidelse.

Data fra Chandra har afsløret, at Sgr A East, imidlertid, kom ikke fra en almindelig Type Ia. I stedet, det ser ud til, at det tilhører en særlig gruppe supernovaer, der producerer forskellige relative mængder af grundstoffer, end traditionelle type Ia'er gør, og mindre kraftige eksplosioner. Denne delmængde omtales som "Type Iax, "et potentielt vigtigt medlem af supernovafamilien.

"Mens vi har fundet Type Iax supernovaer i andre galakser, vi har ikke identificeret beviser for en i Mælkevejen før nu, " sagde Ping Zhou fra Nanjing University i Kina, som ledede det nye studie, mens han var på universitetet i Amsterdam. "Denne opdagelse er vigtig for at få styr på de utallige måder, hvide dværge eksploderer på."

Eksplosionerne af hvide dværge er en af ​​de vigtigste kilder i universet af elementer som jern, nikkel, og krom. Det eneste sted, som videnskabsmænd ved, at disse elementer kan skabes, er inde i stjernernes kerneovn, eller når de eksploderer.

"Dette resultat viser os mangfoldigheden af ​​typer og årsager til hvid dværg eksplosioner, og de forskellige måder, de fremstiller disse væsentlige elementer på, " sagde medforfatter Shing-Chi Leung fra Caltech i Pasadena, Californien. "Hvis vi har ret med hensyn til identiteten af ​​denne supernovas rester, det ville være det nærmeste kendte eksempel på Jorden."

Astronomer diskuterer stadig årsagen til Type Iax supernovaeksplosioner, men den førende teori er, at de involverer termonukleare reaktioner, der rejser meget langsommere gennem stjernen end i Type Ia supernovaer. Denne relativt langsomme gang af eksplosionen fører til svagere eksplosioner og, derfor, forskellige mængder af grundstoffer produceret i eksplosionen. Det er også muligt, at en del af den hvide dværg er efterladt.

Sgr A East ligger meget tæt på Skytten A*, det supermassive sorte hul i midten af ​​vores Mælkevejs galakse, og skærer sandsynligvis med skiven af ​​materiale, der omgiver det sorte hul. Holdet var i stand til at bruge Chandra-observationer rettet mod det supermassive sorte hul og regionen omkring det i i alt omkring 35 dage til at studere Sgr A East og finde det usædvanlige mønster af elementer i røntgendataene. Chandra-resultaterne stemmer overens med computermodeller, der forudsiger en hvid dværg, der har gennemgået langsomme kernereaktioner, hvilket gør den til en stærk kandidat til en Type Iax supernova-rest.

"Denne supernova-rest er i baggrunden af ​​mange Chandra-billeder af vores galakse supermassive sorte hul taget i løbet af de sidste 20 år, " sagde Zhiyuan Li, også fra Nanjing University. "Vi har måske endelig fundet ud af, hvad dette objekt er, og hvordan det blev til."

I andre galakser, videnskabsmænd observerer, at Type Iax-supernovaer forekommer med en hastighed, der er omkring en tredjedel af Type Ia-supernovaer. I Mælkevejen, der har været tre bekræftede Type Ia supernova-rester og to kandidater, der er yngre end 2, 000 år, svarende til en alder, hvor rester stadig er relativt lyse, før de senere falmer. Hvis Sgr A Øst er yngre end 2, 000 år og var resultatet af en Type Iax supernova, denne undersøgelse tyder på, at vores galakse er på linje i forhold til det relative antal Type Iax supernovaer set i andre galakser.

Sammen med forslaget om, at Sgr A East er en rest fra sammenbruddet af en massiv stjerne, tidligere undersøgelser har også påpeget, at en normal type Ia supernova ikke var blevet udelukket. Den seneste undersøgelse udført med disse dybe Chandra-data argumenterer imod både den massive stjerne og de normale Type Ia-fortolkninger.

Disse resultater vil blive offentliggjort onsdag den 10. februar, 2021 i The Astrofysisk tidsskrift , og et fortryk er tilgængeligt online.