Astronomer tror att supernovaexplosioner är oundvikliga för stora stjärnor. En stor stjärna får slut på bränsle, gravitationen kollapsar sin kärna och BUMM! Men forskare har länge trott att åtminstone en typ av stor stjärna inte slutar i en supernovaexplosion. Känd som Wolf-Rayet stjärnor, de troddes sluta i den tysta kollapsen av deras kärna i ett svart hål. Men en ny upptäckt har visat att de kan bli supernovor.
Wolf-Rayet stjärnor är bland de mest kraftfulla stjärnorna. Deras liv går mot sitt slut, men istället för att bara tömma bränsletillförseln och explodera, trycker de ut sina yttre lager med en extremt kraftfull stjärnvind. Som ett resultat bildas en omgivande nebulosa, rik på joniserat helium, kol och kväve, men nästan utan väte. Yttemperaturen på den kvarvarande stjärnan kan överstiga 200 000 K, vilket gör dem till de ljusaste stjärnorna som är kända. Eftersom det mesta av detta ljus är i det ultravioletta området är de särskilt ljusa för blotta ögat.
Även om de yttre lagren av en Wolf-Rayet-stjärna kasseras, är den centrala stjärnan fortfarande mycket mer massiv än solen. Därför kan det antas att dess omvandling till en supernova bara är en tidsfråga. Oavsett hur långt ner det periodiska systemet fusion sker, kommer så småningom bränslet att ta slut, vilket leder till en kärnkollaps supernova. Men vi kan se spektra av element inuti en supernova, och vi har aldrig sett ett spektrum som matchar en Wolf-Rayet-stjärna. När upptäckten av supernovor blev vardag började vissa astronomer undra om stjärnor av typen Wolf-Rayet dör tyst.
Tanken var att de tappar bort tillräckligt mycket av de yttre lagren så att den återstående kärnan så småningom bara faller rakt in i det svarta hålet. Det vill säga, det finns inget behov av en jätteexplosion, det är helt enkelt den tysta döden av en massiv stjärna. Den senaste studien tyder på att åtminstone några Wolf-Rayet-stjärnor verkligen blir supernova. Ett team av forskare studerade spektrumet av en supernova kallad SN 2019hgp, som upptäcktes av Zwicky Transient Facility (ZTF).
Det fanns starkt emissionsljus i supernovaspektrumet, vilket indikerar närvaron av kol, syre och neon, men inte väte eller helium. Vid närmare granskning av data upptäckte teamet att just dessa utsläppslinjer orsakades direkt av supernovans element. Istället var de en del av en nebulosa som expanderade bort från stjärnan med mer än 1500 XNUMX km/s.
Med andra ord, innan supernovan inträffade var stamstjärnan omgiven av en nebulosa rik på kol, kväve och neon, men utan de lättare elementen väte och helium. Utvidgningen av nebulosan ska ha skett under påverkan av en stark stjärnvind. Detta matchar strukturen hos en Wolf-Rayet-stjärna mycket väl. Således verkar SN 2019hgp vara det första exemplet på en Wolf-Rayet supernova. Sedan dess har andra liknande supernovor upptäckts.
Eftersom denna supernova identifierades av spektra av den omgivande nebulosan, är det inte klart om explosionen var en enkel supernova, eller om det var en mer komplex hybridprocess där det övre lagret av stjärnan exploderade och kärnan kollapsade och blev en svart hål. Fler observationer behövs för att fastställa detaljerna. Vad som är tydligt är att åtminstone några stjärnor av typen Wolf-Rayet inte går tyst in i natten.
Läs också:
- Forskare har äntligen löst det gamla mysteriet med en supernova som inträffade för 840 år sedan
- Astronomer såg samma supernova tre gånger och förutspår dess fjärde framträdande 2037