Blue Origin Voorbereiding om testvluchten vanuit West Texas te hervatten

Hubble Space Telescope-waarnemingen van de nasleep van een gigantische sterexplosie bieden een nieuwe kijk in de gebeurtenissen na de ineenstorting van een gigantische stervende ster.

Dit bekende supernova-overblijfsel in een naburig sterrenstelsel is al meer dan 10 jaar bestudeerd, maar de recente waarnemingen kunnen nieuwe kennis verzamelen over hoe dergelijke sterresten helpen de evolutie van sterrenstelsels vorm te geven.

De nieuwe studie, geleid door Kevin France, een onderzoeksmedewerker bij het Centrum voor Astrofysica en Ruimtestronomie aan de Universiteit van Colorado in Boulder, had betrekking op de overblijfselen van de ster SN1987A, die voor het eerst werd ontdekt in 1987.

Sterren zoals deze die minstens acht keer de massa van onze zon hebben, worden als "massieve" sterren beschouwd, zei Frankrijk, en ze versnelden heel snel richting de dood. Niet in staat om hun gewicht langer te ondersteunen, deze sterren eindigen hun leven door ineen te storten in spectaculaire supernova-explosies. [Video van SN1987A]

"Deze sterren zijn zo enorm dat ze hun brandstof heel snel gebruiken", vertelde Frankrijk aan ProfoundSpace.org. "Onze zon leeft miljarden en miljarden jaren omdat het een soort van middelzware ster is."

In een supernova-explosie wordt het materiaal dat de binnenkant van de ster en de omringende atmosfeer vormt door een explosiegolf in de melkweg uitgestoten. Enorme hoeveelheden materie en energie worden verdreven in wat bekend staat als de circumstellaire omgeving.

De interactie van het stellaire puin met deze circumstellaire omgeving creëert een systeem dat een supernova-restant wordt genoemd. Door dit proces en de samenstelling van de emissies te bestuderen, blijven astronomen aanwijzingen over de evolutie van sterrenstelsels ontsluiten.

De uitstoot bestuderen

Frankrijk en zijn collega's gebruikten Hubble's spectroscopische observaties om de samenstelling van het uitgeworpen materiaal te onderzoeken en om te bepalen hoe snel het interageert met de circumstellaire omgeving.

Ze hebben veel zware elementen ontdekt? van zuurstof tot ijzer? die werden geproduceerd in de explosie die werd afgezet in de Melkweg via de explosiegolf van de supernova.

"We ontdekten voor het eerst sterk geïoniseerde stikstof afkomstig van het zeer hete gas", zei Frankrijk. "We hebben ook veel waterstofemissies gezien, waterstof is het meest voorkomende element in het universum, dus het is niet verwonderlijk dat we er veel van zien."

Wat echter verrassend was, was het feit dat de waterstofemissies in de loop van ongeveer 10 jaar oplosten.

"Deze opheldering vertelt ons dat er steeds meer emissie wordt geproduceerd, en het wordt intenser," legde Frankrijk uit. "Maar wat het echt doet is ons de hoeveelheid materiaal vertellen die de interactiezone binnengaat waar de explosiegolf in wisselwerking staat met het circumstellaire materiaal."

In de Hubble-afbeeldingen van SN1987A verschijnt er een rij parels rond de plaats van de vorige ster. Deze "parels" van circumstellair materiaal zijn gemaakt van materiaal dat werd uitgestoten voordat de ster explodeerde, terwijl het zich voorbereidde om te sterven.

Licht van de supernova zelf verlicht de parels (zoals te zien in deze beelden van de supernova) en naarmate het supernova-puin in de loop van de tijd interageert met het circumstellaire materiaal, vormen de parels uiteindelijk een ononderbroken ring rond het overblijfsel, zei Frankrijk.

De nieuwe studie is gedetailleerd in het 3 september nummer van het tijdschrift Science.

SN1987A leren kennen

SN1987A is ongeveer 150.000 lichtjaar verwijderd van de aarde aan de rand van de Tarantula-nevel in de Grote Magelhaense Wolk, de dichtstbijzijnde melkweg naar onze eigen Melkweg.

De leeftijd van de oorspronkelijke ster die de explosie heeft veroorzaakt, blijft onduidelijk, maar wordt geschat op 5 tot 10 miljoen jaar.

De goed bestudeerde supernova werd voor het eerst serendipitair door een waarnemer ontdekt.

"Hij ging naar buiten met een telescoop en keek omhoog naar de Grote Magelhaense Wolk en dacht dat hij daar een nieuwe ster zag," zei Frankrijk. "Omdat dat niet elke dag gebeurt, hebben ze zowat elke telescoop omgedraaid die er naartoe kan worden gedraaid, en het blijkt dat we eigenlijk een van deze sterren hebben zien exploderen, vrijwel vanaf de eerste dag. Het heeft ons echt een ongekend uiterlijk gegeven bij een jong supernova-restant. "

Door de vroege detectie konden astronomen de evolutie van SN1987A van jaar tot jaar observeren op een menselijke tijdschaal? een zeldzaamheid in de astronomie.

Uitbreiden en terugkaatsen

Analyse van de evolutie van het overblijfsel in de loop van de tijd heeft aangetoond dat de schokgolf van de supernova zich uitbreidde in de circumstellaire omgeving voordat deze weer terugkeerde.

"Als je je de rij parels voorstelt, in plaats van een klont gas te zijn, stel je dan voor dat het maar een stevige barrière is," zei Frankrijk. "Het materiaal van de explosiegolf is uitgegaan, de binnenkant van deze snaar in gerend en vervolgens teruggekaatst."

De onderzoekers waren in staat om te bepalen dat het uitgeworpen materiaal in de explosiegolf met een zinderende snelheid reed terwijl het naar buiten werd afgevoerd? ongeveer 4 procent de snelheid van het licht.

"Licht beweegt vrij snel, dus het zien van materiaal met een snelheid van zelfs een paar procent van de lichtsnelheid is behoorlijk belangrijk," zei Frankrijk.

Bovendien zou het krachtige en intense effect van een supernova op zijn onmiddellijke omgeving veel grotere kosmische interacties kunnen veroorzaken, zei Frankrijk.

"Ze produceren zoveel energie dat ze de neiging hebben om te vormen hoe een sterrenstelsel evolueert in de tijd," zei hij. "Er zijn geen andere processen in een typisch sterrenstelsel die net zo energiek zijn als een supernova. Als er genoeg van deze dingen gebeuren, kunnen dit de grote spelers zijn bij het bepalen hoe een sterrenstelsel evolueert."

  • Top 10 Star Mysteries
  • Video? Supernova's: Bakens in de nacht
  • Supernova-explosie gerecreëerd in 3D