Astronomer mener, at supernovaeksplosioner er uundgåelige for store stjerner. En stor stjerne løber tør for brændstof, tyngdekraften kollapser sin kerne, og BOM! Men forskere har længe troet, at mindst én type stor stjerne ikke ender i en supernovaeksplosion. Kendt som Wolf-Rayet stjerner, mentes de at ende i det tavse sammenbrud af deres kerne i et sort hul. Men en ny opdagelse har vist, at de kan blive til supernovaer.
Wolf-Rayet stjerner er blandt de mest magtfulde stjerner. Deres liv er ved at være slut, men i stedet for blot at opbruge deres brændstofforsyning og eksplodere, skubber de deres ydre lag ud med en ekstremt kraftig stjernevind. Som følge heraf dannes en omgivende tåge, rig på ioniseret helium, kulstof og nitrogen, men næsten uden brint. Overfladetemperaturen på den resterende stjerne kan overstige 200 K, hvilket gør dem til de klareste stjerner kendt. Da det meste af dette lys er i det ultraviolette område, er de særligt lyse for det blotte øje.
Selvom de ydre lag af en Wolf-Rayet-stjerne kasseres, er den centrale stjerne stadig meget mere massiv end Solen. Derfor kan det antages, at dets transformation til en supernova kun er et spørgsmål om tid. Uanset hvor langt nede i det periodiske system-fusion sker, vil brændstoffet i sidste ende løbe tør, hvilket fører til en supernova med kernesammenbrud. Men vi kan se spektrene af elementer inde i en supernova, og vi har aldrig set et spektrum, der matcher en Wolf-Rayet-stjerne. Da opdagelsen af supernovaer blev almindelig, begyndte nogle astronomer at spekulere på, om stjerner af Wolf-Rayet-typen døde stille og roligt.
Tanken var, at de smide så meget af de ydre lag, at den resterende kerne til sidst bare falder direkte ned i det sorte hul. Det vil sige, at der ikke er behov for en kæmpe eksplosion, det er simpelthen den stille død af en massiv stjerne. Den seneste undersøgelse tyder på, at i det mindste nogle Wolf-Rayet-stjerner faktisk bliver supernova. Et team af forskere studerede spektret af en supernova kaldet SN 2019hgp, som blev opdaget af Zwicky Transient Facility (ZTF).
Der var stærkt emissionslys i supernovaspektret, hvilket indikerer tilstedeværelsen af kulstof, oxygen og neon, men ikke brint eller helium. Ved nærmere undersøgelse af dataene opdagede holdet, at disse særlige emissionslinjer var forårsaget direkte af supernovaens elementer. I stedet var de en del af en tåge, der udvidede sig væk fra stjernen med mere end 1500 km/s.
Med andre ord, før supernovaen opstod, var stamstjernen omgivet af en tåge rig på kulstof, nitrogen og neon, men uden de lettere grundstoffer brint og helium. Udvidelsen af tågen skulle være sket under påvirkning af en stærk stjernevind. Dette matcher strukturen af en Wolf-Rayet-stjerne meget godt. Således ser SN 2019hgp ud til at være det første eksempel på en Wolf-Rayet supernova. Siden da er andre lignende supernovaer blevet opdaget.
Fordi denne supernova blev identificeret af spektrene fra den omgivende tåge, er det ikke klart, om eksplosionen var en simpel supernova, eller om det var en mere kompleks hybridproces, hvor det øverste lag af stjernen eksploderede, og kernen kollapsede og blev til en sort hul. Flere observationer er nødvendige for at bestemme detaljerne. Hvad der er klart er, at i det mindste nogle stjerner af Wolf-Rayet-typen ikke går stille ind i natten.
Læs også:
- Forskere har endelig løst det gamle mysterium om en supernova, der fandt sted for 840 år siden
- Astronomer opdagede den samme supernova tre gange og forudsiger dens fjerde optræden i 2037