Massieve sterren eindigen hun leven in supernova-explosies, zeer energetische gebeurtenissen die net zo lichtgevend kunnen zijn als het volledige sterlicht van hun gastheerstelsels. Echter, er zijn gebeurtenissen die "supernova-bedriegers" worden genoemd en die, ondanks hun intensiteit, zijn niet het einde van het leven van de ster. Dit zou heel goed het geval kunnen zijn voor SN 2015bh, een ster die minstens 21 jaar gewelddadige uitbarstingen had ondergaan en die, samen met een aantal andere objecten, lid kan zijn van een nieuwe klas.

"Lichtgevende blauwe veranderlijke sterren zoals deze vertonen twee verschillende soorten uitbarstingen:regelmatige uitbarstingen waarna de ster terugkeert naar zijn oorspronkelijke staat en gigantische uitbarstingen die de ster permanent veranderen. Een prominent voorbeeld is Eta Carinae, een ster die al een massa heeft verloren die overeenkomt met 40 keer de massa van onze zon door wind en uitbarstingen, " zegt Christina Thöne, wetenschapper aan het Institute for Astrophysics of Andalucia (IAA-CSIC) en hoofd van de HETH-groep (High energy transients and their hosts) die de studie leidt.

Sommige sterren ondergaan nog grotere uitbarstingen die erg lijken op echte supernova-explosies. De scheidslijn tussen die bedrieglijke supernova's en echte is nog steeds een punt van discussie. Het geval van SN 2015bh is een goed voorbeeld van deze moeilijke beslissing of de explosie het leven van de ster heeft beëindigd of niet.

De turbulente chronologie van SN 2015bh

Uit archiefgegevens blijkt dat de ster sinds ten minste 1994 regelmatig kleine uitbarstingen had ondergaan, afgewisseld met rustigere periodes. Op 10 februari 2015, een uitbarsting werd gedetecteerd en geclassificeerd als bedrieglijke supernova, wat leidde tot een hernieuwde interesse in de ster.

In april 2015 begon een groep onder leiding van het Institute of Astrophysics of Andalucia (IAA-CSIC) wekelijkse waarnemingen van verschillende observatoria om deze nieuwe uitbarsting te observeren die langzaam begon af te nemen. Dit later "voorlopergebeuren" genoemd, werd gevolgd door een nog intensere uitbarsting op 16 mei die, in plaats van te dalen, nam in intensiteit toe tot 24 mei. De energie die vrijkomt bij dit zogenaamde "hoofdevenement" is compatibel met het vrijkomen in een echte supernova.

"De overgrote meerderheid van de gegevens is verkregen van Spaanse telescopen, met name van het observatorium Calar Alto in Almeria, de Gran Telescopio Canarias op La Palma en het Observatorium van de Sierra Nevada (Granada). In feite, de belangrijkste gebeurtenis was ontdekt dankzij het Observatorium van de Sierra Nevada, ", zegt Christina Thöne (IAA-CSIC).

Daaropvolgende waarnemingen tot 200 dagen na de hoofdgebeurtenis, laten zien dat de ster zijn helderheid heeft verloren, en toont nu blauwere kleuren dan in vorige fasen, maar kunnen niet bevestigen dat de ster is geëxplodeerd. In aanvulling, het hele proces blijkt erg te lijken op een paar andere gebeurtenissen waarvoor de dood van de ster tot nu toe ook niet kon worden bevestigd.

"Nu kennen we al verschillende gevallen van deze lichtblauwe variabelen die hetzelfde patroon volgen:kleiner, min of meer continue uitbarsting gedurende meerdere decennia en een uitbarsting tussen 40 en 80 dagen voor de hoofdexplosie. In feite, de evolutie van SN 2015bh blijkt in feite een kopie te zijn van SN 2009ip, een beroemd voorbeeld van een supernova-bedrieger die plaatsvond in 2012 over wiens lot nog steeds veel wordt gedebatteerd, " legt Christina Thöne (IAA-CSIC) uit.

Op een snel spoor naar de Wolf-Rayet-fase

In het huidige theoretische kader lichtgevende blauwe variabelen zijn massieve sterren in een overgang naar een Wolf-Rayet-fase, die verondersteld wordt de laatste fase van zijn leven te zijn. Maar voordat ze deze fase kunnen ingaan, ze moeten hun buitenste omhulsel kwijt en het mechanisme daarvoor is nog onbekend:de sterren kunnen hun omhulsel verliezen door zeer sterke sterrenwinden, echter, deze winden kunnen ertoe leiden dat ze zeer inefficiënt zijn om de overgang naar de Wolf-Rayet-fase te bereiken; een enkele gigantische uitbarsting lijkt het probleem ook niet op te lossen, zoals we zien in Eta Carinae, die al minstens twee gigantische uitbarstingen heeft ondergaan en nog steeds voortgaat als een lichtgevende blauwe veranderlijke ster.

Hoe dan ook, een gewelddadige uitbarsting zoals SN 2015bh zou een manier kunnen zijn om de evolutie van de ster naar zijn laatste fase te versnellen. Als SN 2015bh en andere gebeurtenissen met een vergelijkbaar patroon deze explosie hebben overleefd, ze zouden al op weg kunnen zijn om Wolf-Rayet-sterren te worden.

"SN 2015bh is geen alleenstaand geval en er zijn mogelijk nog veel meer vergelijkbare objecten die onopgemerkt zijn gebleven, maar het lijkt erop dat we een nieuw soort sterrengebeurtenis zijn tegengekomen. Nu moeten we het mechanisme blootleggen dat deze gebeurtenissen aandrijft en uitzoeken waarom de waargenomen gevallen zo'n vergelijkbaar gedrag vertonen, Christina Thöne (IAA-CSIC) besluit.