Tähtitieteilijät uskovat, että supernovaräjähdykset ovat väistämättömiä suurille tähdille. Suuresta tähdestä loppuu polttoaine, painovoima romahtaa ytimensä ja BOOM! Mutta tutkijat ovat pitkään uskoneet, että ainakin yksi suuri tähtityyppi ei pääty supernovaräjähdukseen. Tunnetaan Wolf-Rayet tähdet, niiden uskottiin päättyvän ytimensa hiljaiseen romahtamiseen mustaksi aukoksi. Mutta uusi löytö on osoittanut, että niistä voi tulla supernoveja.
Wolf-Rayet-tähdet ovat tehokkaimpia tähtiä. Heidän elämänsä on päättymässä, mutta sen sijaan, että he vain kuluttaisivat polttoainevarastoaan ja räjähtäisivät, he työntävät ulkokerroksiaan ulos erittäin voimakkaalla tähtituulella. Tämän seurauksena muodostuu ympäröivä sumu, jossa on runsaasti ionisoitua heliumia, hiiltä ja typpeä, mutta jossa ei ole vetyä. Jäljellä olevan tähden pintalämpötila voi ylittää 200 000 K, mikä tekee niistä kirkkaimmat tunnetut tähdet. Koska suurin osa tästä valosta on ultraviolettialueella, ne ovat erityisen kirkkaita paljaalla silmällä.
Vaikka Wolf-Rayet-tähden ulkokerrokset hylättäisiin, keskitähti on silti paljon massiivisempi kuin aurinko. Siksi voidaan olettaa, että sen muuttuminen supernovaksi on vain ajan kysymys. Riippumatta siitä, kuinka pitkälle jaksollisen järjestelmän fuusio tapahtuu, polttoaine loppuu lopulta, mikä johtaa ytimen romahtamiseen supernovaan. Mutta voimme nähdä elementtien spektrit supernovan sisällä, emmekä ole koskaan nähneet spektriä, joka vastaa Wolf-Rayet-tähteä. Kun supernovien löytämisestä tuli yleistä, jotkut tähtitieteilijät alkoivat ihmetellä, kuolevatko Wolf-Rayet-tyyppiset tähdet hiljaa.
Ajatuksena oli, että ne irrottavat tarpeeksi ulompia kerroksia, jotta jäljelle jäänyt ydin putoaa lopulta suoraan mustaan aukkoon. Eli ei tarvita jättimäistä räjähdystä, se on yksinkertaisesti massiivisen tähden hiljainen kuolema. Uusin tutkimus viittaa siihen, että ainakin osa Wolf-Rayet-tähdistä todellakin muuttuu supernovaksi. Tutkijaryhmä tutki SN 2019hgp -nimisen supernovan spektriä, jonka Zwicky Transient Facility (ZTF) löysi.
Supernova-spektrissä oli kirkasta emissiovaloa, mikä osoitti hiilen, hapen ja neonin läsnäolon, mutta ei vetyä tai heliumia. Tutkittuaan tietoja lähemmin ryhmä havaitsi, että nämä erityiset päästöviivat olivat suoraan supernovan elementtien aiheuttamia. Sen sijaan ne olivat osa sumua, joka laajeni pois tähdestä yli 1500 km/s.
Toisin sanoen, ennen supernovaa, esitähtiä ympäröi sumu, jossa oli runsaasti hiiltä, typpeä ja neonia, mutta ilman kevyempiä vetyä ja heliumia. Sumun laajenemisen olisi pitänyt tapahtua voimakkaan tähtituulen vaikutuksesta. Tämä sopii hyvin Wolf-Rayet-tähden rakenteeseen. Näin ollen SN 2019hgp näyttää olevan ensimmäinen esimerkki Wolf-Rayet-supernovasta. Sen jälkeen on löydetty muita vastaavia supernoveja.
Koska tämä supernova tunnistettiin ympäröivän sumun spektrien perusteella, ei ole selvää, oliko räjähdys yksinkertainen supernova vai oliko se monimutkaisempi hybridiprosessi, jossa tähden ylempi kerros räjähti ja ydin romahti muuttuen musta aukko. Yksityiskohtien selvittämiseksi tarvitaan lisää havaintoja. Selvää on, että ainakaan jotkin Wolf-Rayet-tyyppiset tähdet eivät kulje hiljaa yöhön.
Lue myös:
- Tiedemiehet ovat vihdoin ratkaisseet muinaisen supernovan mysteerin, joka tapahtui 840 vuotta sitten
- Tähtitieteilijät havaitsivat saman supernovan kolme kertaa ja ennustavat sen neljännen ilmestymisen vuonna 2037