science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Het modelleren van een kerninstorting supernova

Voor en na:optische beelden van het sterrenveld rond de kern laten supernova ASASSN-15oz in het relatief nabije sterrenstelsel HIPASSJ1919-33 instorten. Astronomen die de fotometrische en spectrale lichtkrommen bestuderen, hebben geconcludeerd dat de voorloperster een rode superreus was met een substantiële schil van eerder uitgestoten materiaal. Krediet:Bostroem et al. 2019

Sterren met meer dan acht zonnemassa's beëindigen hun leven op spectaculaire wijze - als supernova's. Deze supernova's met één ster worden kerninstortingssupernova's genoemd omdat wanneer hun dichte kernen (in dit stadium voornamelijk bestaande uit ijzer) niet langer in staat zijn om de inwaartse druk van de zwaartekracht te weerstaan, ze naar binnen instorten voordat ze exploderen. Kerninstorting supernova's met sterke waterstofemissielijnen worden verondersteld het gevolg te zijn van de explosies van rode superreuzen, massieve sterren die voorbij hun stadium van waterstofverbranding zijn geëvolueerd en in straal zijn gegroeid. Tot voor kort, astronomen dachten dat deze sterren relatief rustig waren tot hun definitieve ondergang, maar er is steeds meer bewijs dat ze daadwerkelijk een sterk massaverlies ervaren voordat ze exploderen. Bij sommige modellen is emissie die ontstaat wanneer ejecta van de supernovae deze enveloppen ontmoeten, produceert de waargenomen variaties in supernova in de kern ineenstorting.

CfA-astronoom Griffin Hosseinzadeh was lid van een team van astronomen dat deze ideeën testte door de supernova ASASSN-15oz te bestuderen die instortten. Hij assisteerde bij de multiband-waarnemingen, waaronder röntgenfoto's, UV, optisch, infrarood, en radiometingen. ASASSN-15oz explodeerde bijna precies vier jaar geleden, rond 31 augustus 2015, en bevindt zich in het relatief nabije sterrenstelsel HIPASSJ1919-33, ongeveer honderd miljoen lichtjaar verwijderd. De astronomen waren in staat om spectra en fotometrische lichtkrommen van het object te verkrijgen over een periode van ongeveer 750 dagen. Ze hebben de gebeurtenis met succes gemodelleerd als de explosie van een rode superreus die gedurende het grootste deel van zijn latere evolutie materiaal in een wind had uitgestoten en vlak voor zijn ondergang een extreme uitbarsting onderging. Ze schatten dat er in totaal ongeveer 1,5 zonsmassa aan materiaal werd uitgestoten. De nieuwe analyse is consistent met het idee dat deze klasse van supernova-kerninstortingen inderdaad wordt omgeven door een substantiële circumstellaire schil die het resultaat was van uitbarstingsmassaverlies van de rode superreusvoorloper.