In een typisch jaar, er zijn ongeveer 50 nova's, nucleaire explosies op het oppervlak van witte dwergsterren, in onze melkweg. Sommige van deze explosies zijn zo helder en krachtig, ze overschrijden de schaal van wetenschappelijke verklaring.

Gebruikmakend van twee krachtige telescopen, astronomen van de Michigan State University hebben een theorie bewezen die deze superlichtgevende nova's en andere astronomische explosies verklaart. De resultaten, gepubliceerd in het huidige nummer van Natuurastronomie , geven aan dat krachtige schokgolven de explosies versterken die verder gaan dan de traditionele schaal voor nucleaire explosies.

"Astronomen hebben lang gedacht dat de energie van novae werd gedomineerd door de witte dwerg, regelen hoeveel licht en energie wordt uitgestraald, " zei Laura Chomiuk, MSU-astronoom en co-auteur van de studie. "Wat we ontdekten, echter, was een heel andere energiebron - schokgolven die de hele explosie kunnen domineren."

Als de explosie begint, het werpt een koeler uit, langzamere golf van gasvormig materiaal, relatief gezien. Erachter, Hoewel, is een hete, snelle golf die er vlak achteraan snelt. De botsing van de twee uitstoot veroorzaakt een schokgolf, wat resulteert in een spectaculaire explosie van warmte en licht.

"Hoe groter de schok, hoe helderder de nova, "Zei Chomiuk. "We geloven dat het de snelheid van de tweede golf is die de explosie beïnvloedt."

Deze studie verklaart een theorie van Brian Metzger, astronoom van de Columbia University, die ook co-auteur is van dit artikel.

Nu de theorie bewezen is, astronomen gebruiken novae om andere supergeladen explosies beter te begrijpen, zoals degenen die de dood van massieve sterren in sterrenstelsels ver weg markeren.

"Novae zijn kleine laboratoria in onze galactische achtertuin die we kunnen gebruiken om enkele van de meest lichtgevende explosies in het universum te bestuderen, " zei Chomiuk. "Als toekomstige novae gebeuren, we zullen ze kunnen observeren om beter te begrijpen hoe schokken oplichten en brandstofexplosies. We willen echt weten hoe vaak en energetische schokken voorkomen."

De ontdekking wordt gekenmerkt door het hardnekkige doorzettingsvermogen van de onderzoekers. Wanneer nova's gebeuren, er is een goede kans dat ze worden waargenomen door de All Sky Automated Survey voor SuperNovae van de Ohio State University. ASAS-SN is een reeks robottelescopen op het noordelijk en zuidelijk halfrond. In feite, ASAS-SN ontdekte deze specifieke nova die in dit onderzoek voorkomt:ASASSN-16ma.

Toen ASASSN-16ma in oktober 2016 werd ontdekt, Kwan-Lok ​​Li, MSU-astronoom en hoofdauteur, en Chomiuk, verzocht om een ​​tweede telescoop - NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope - observeer ook de explosie en meet de gammastralen die de nova vrijgeeft. Gammastralen zijn een directe tracer van schokgolven.

Laat geen middel onbeproefd, Chomiuk waarschuwde ook de American Association of Variable Star Observers. Deze internationale groep professionele en amateurastronomen deed mee en leverde veel van de optische gegevens die deze ontdekking bewezen.

De observaties die uit deze bronnen werden verzameld, leverden gegevens op die ongeëvenaard waren. De ondubbelzinnige resultaten, wanneer uitgedrukt door middel van een grafiek, een pulserende lijn van energie weergeven die lijkt op een galactische hartslag, van soorten - met het optische licht en de gammastralen die elkaar spiegelen en de theorie bewijzen. De gammastralen en het optische licht komen van dezelfde bron, wat aantoont dat schokken de helderheid van de nova domineren.

"De helderheid van de nova en hoe sterk onze gegevens waren verbaasde me echt, " zei Li. "Bij andere nova's kan het dagen of weken duren voordat we voldoende gegevens hebben verzameld. Deze, Hoewel, was al na één dag zichtbaar, en we wisten dat het een goede was."