Veel rocksterren houden er niet van om volgens de regels te spelen, en een kosmische is geen uitzondering. Een team van astronomen heeft ontdekt dat er op een verrassende locatie een buitengewoon heldere supernova heeft plaatsgevonden. Deze "heavy metal" supernova-ontdekking daagt de huidige ideeën uit over hoe en waar dergelijke supergeladen supernova's plaatsvinden.

Supernova's zijn enkele van de meest energetische gebeurtenissen in het heelal. Wanneer een massieve ster geen brandstof meer heeft, het kan op zichzelf instorten en een spectaculaire explosie veroorzaken die een heel sterrenstelsel even overschaduwt, het verspreiden van vitale elementen in de ruimte.

In het afgelopen decennium, astronomen hebben ongeveer vijftig supernova's ontdekt, van de duizenden die bekend zijn, die bijzonder krachtig zijn. Deze explosies zijn tot 100 keer helderder dan andere supernova's die worden veroorzaakt door de ineenstorting van een massieve ster.

Na de recente ontdekking van een van deze "superlichtgevende supernova's", een team van astronomen onder leiding van Matt Nicholl van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in Cambridge, Massa., heeft essentiële aanwijzingen gevonden over waar sommige van deze buitengewone objecten vandaan komen.

Arancha Delgado van Cambridge University en haar team ontdekten deze supernova, nagesynchroniseerde SN 2017egm, op 23 mei, 2017 met de Gaia-satelliet van de European Space Agency. Een team onder leiding van Subo Dong van het Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics gebruikte de Nordic Optical Telescope om het te identificeren als een superlichtgevende supernova.

SN 2017egm bevindt zich in een spiraalstelsel op ongeveer 420 miljoen lichtjaar van de aarde, waardoor het ongeveer drie keer dichterbij is dan elke andere superlichtgevende supernova die eerder is gezien. Dong realiseerde zich dat de melkweg heel verrassend was, aangezien vrijwel alle bekende superlichtgevende supernova's zijn gevonden in dwergstelsels die veel kleiner zijn dan spiraalstelsels zoals de Melkweg.

Voortbouwend op deze ontdekking, het CfA-team ontdekte dat het gaststelsel van SN 2017egm een ​​hoge concentratie elementen bevat die zwaarder zijn dan waterstof en helium, die astronomen "metalen" noemen. Dit is het eerste duidelijke bewijs voor een metaalrijke geboorteplaats voor een superlichtgevende supernova. Van de dwergstelsels die gewoonlijk superlichtgevende supernova's herbergen, is bekend dat ze een laag metaalgehalte hebben, waarvan werd gedacht dat het een essentieel ingrediënt was voor het maken van deze explosies.

"Superlichtgevende supernova's waren al de rocksterren van de supernovawereld, "zei Nicholl. "We weten nu dat sommigen van heavy metal houden, bij wijze van spreken, en exploderen in sterrenstelsels zoals onze eigen Melkweg."

"Als een van deze afging in onze eigen Melkweg, het zou veel helderder zijn dan welke supernova dan ook in de opgetekende menselijke geschiedenis en zou zo helder zijn als de volle maan, " zei co-auteur Edo Berger, ook van het CfA. "Echter, ze zijn zo zeldzaam dat we waarschijnlijk enkele miljoenen jaren moeten wachten om er een te zien."

De CfA-onderzoekers vonden ook meer aanwijzingen over de aard van SN 2017egm. Vooral, hun nieuwe studie ondersteunt het idee dat een snel draaiende, sterk gemagnetiseerde neutronenster, een magnetar genoemd, is waarschijnlijk de motor die de ongelooflijke hoeveelheid licht aandrijft die door deze supernova's wordt gegenereerd.

Terwijl de helderheid van SN 2017egm en de eigenschappen van de magnetar die hem aandrijft overlappen met die van andere superlichtgevende supernova's, de hoeveelheid massa die wordt uitgestoten door SN 2017egm kan lager zijn dan de gemiddelde gebeurtenis. Dit verschil kan erop wijzen dat de massieve ster die leidde tot SN 2017egm meer massa verloor dan de meeste superlichtgevende supernova-voorlopers voordat hij explodeerde. De spinsnelheid van de magnetar kan ook langzamer zijn dan gemiddeld.

Deze resultaten laten zien dat de hoeveelheid metalen hooguit een klein effect heeft op de eigenschappen van een superlichtgevende supernova en de motor die deze aandrijft. Echter, de metaalrijke variëteit komt voor in slechts ongeveer 10% van de snelheid van de metaalarme. Vergelijkbare resultaten zijn gevonden voor uitbarstingen van gammastraling die verband houden met de explosie van massieve sterren. Dit suggereert een nauw verband tussen deze twee soorten objecten.

Vanaf 4 juli, 2017 tot 16 september, 2017 is de supernova niet waarneembaar omdat hij te dicht bij de zon staat. Daarna, gedetailleerde studies moeten nog minstens een paar jaar mogelijk zijn.

"Dit zou alle records moeten breken voor hoe lang een superlichtgevende supernova kan worden gevolgd", zei co-auteur Raffaella Margutti van de Northwestern University in Evanston, Illinois. "Ik ben opgewonden om te zien welke andere verrassingen dit object voor ons in petto heeft."

Het CfA-team observeerde SN 2017egm op 18 juni met de 60-inch telescoop van het Fred Lawrence Whipple Observatory van het Smithsonian Astrophysical Observatory in Arizona.