science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Een superlichtgevende supernova van een massieve voorouderster

Een optische afbeelding van de superlichtgevende supernova ASASSN-18am in de buitenwijken van het gaststelsel (groene markeringen). De foto werd 131 dagen na de explosie genomen. Krediet:Bose et al, 2021

Sterren groter dan ongeveer acht zonnemassa's eindigen hun leven op spectaculaire wijze als supernova. Deze supernova's met één ster worden kerninstortingssupernova's genoemd omdat hun dichte kernen, die in deze late fase van hun leven voornamelijk uit ijzer bestaan, zijn niet langer in staat om de inwaartse druk van de zwaartekracht te weerstaan ​​en ze storten in voordat ze exploderen. Kerninstortingssupernova's die sterke atomaire waterstofemissielijnen vertonen, worden verondersteld het resultaat te zijn van de explosies van rode superreuzen, massieve sterren die voorbij hun stadium van waterstofverbranding zijn geëvolueerd en in straal zijn opgezwollen. 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 extra straling wordt uitgezonden wanneer ejecta van de supernovae deze massaverlies-enveloppen in schokken tegenkomen, en variaties in dit proces zijn verantwoordelijk voor de waargenomen verschillen in de emissie van supernova's die instorten in de kern.

Over de afgelopen tien jaar, een nieuwe subklasse van supernova's is geïdentificeerd, superluminous supernovae (SLSNe) genoemd. Ze kunnen op hun hoogtepunt wel tien keer zo lichtgevend zijn als gewone supernova's en vallen ruwweg in twee groepen, afhankelijk van of ze een sterke of zwakke waterstofemissie hebben. Sommige waterstofrijke SLSNe vertonen geen tekenen van schokemissie uit een envelop, echter, toe te voegen aan de complexiteit van de foto. Supernova's zijn belangrijke kosmologische maatstaven omdat ze zo helder zijn en kunnen worden gezien in de vroege tijdperken van het universum; de verste supernova tot nu toe dateert uit een tijdperk van slechts ongeveer drie miljard jaar na de oerknal. De afstanden worden betrouwbaar bepaald door de gemeten en intrinsieke lichtsterkten te vergelijken, maar alleen wanneer de intrinsieke lichtsterkten nauwkeurig worden gemodelleerd. Astronomen zijn daarom bezig om rekening te houden met alle verschillende klassen en subklassen.

CfA-astronoom Emilio Falco was lid van een team van astronomen die het "All-Sky Automated Survey for Supernovae" (ASAS-SN) project gebruikten, bestaande uit vierentwintig telescopen wereldwijd, om automatisch de zichtbare hemel te onderzoeken op supernovae. Het team, opvolging van één bron ASASSN-18am (SN2018gk), concludeert dat het een zeldzame, lichtgevend, waterstofrijke supernova, maar zonder bewijs van interactie van ejecta met een envelop. De wetenschappers concluderen dat de ster slechts een bescheiden wind moet hebben gehad, slechts ongeveer twee tienduizendste van een zonnemassa per jaar (sommige röntgenmetingen suggereren dat het nog kleiner had kunnen zijn). De wetenschappers schatten dat de voorloperster waarschijnlijk een massa van tussen de negentien en zesentwintig zonsmassa's had.

"ASASSN-18am/SN 2018gk:een overlichte Type IIb supernova van een enorme voorloper" is gepubliceerd in MNRAS .