Dankzij gelukkige snapshots gemaakt door een amateur-astronoom in Argentinië, wetenschappers hebben hun eerste zicht gekregen op de eerste lichtflits van de explosie van een massieve ster.

Tijdens het testen van een nieuwe camera, Víctor Buso maakte beelden van een ver sterrenstelsel voor en na de "schokuitbraak" van de supernova - wanneer een supersonische drukgolf van de exploderende kern van de ster gas aan het oppervlak van de ster raakt en verwarmt tot een zeer hoge temperatuur, waardoor het licht uitstraalt en snel helderder wordt.

Daten, niemand heeft het "eerste optische licht" van een supernova kunnen vastleggen, aangezien sterren schijnbaar willekeurig aan de hemel exploderen, en het licht van een schokuitbraak is vluchtig. De nieuwe gegevens verschaffen belangrijke aanwijzingen voor de fysieke structuur van de ster vlak voor zijn catastrofale ondergang en voor de aard van de explosie zelf.

"Professionele astronomen zijn al lang op zoek naar zo'n gebeurtenis, " zei UC Berkeley astronoom Alex Filippenko, die de ontdekking opvolgde met waarnemingen bij de observatoria van Lick en Keck die cruciaal bleken voor een gedetailleerde analyse van explosies, genaamd SN 2016gkg. "Waarnemingen van sterren op de eerste momenten dat ze beginnen te exploderen, leveren informatie op die op geen enkele andere manier rechtstreeks kan worden verkregen."

"De gegevens van Buso zijn uitzonderlijk, " voegde hij eraan toe. "Dit is een uitstekend voorbeeld van een partnerschap tussen amateur- en professionele astronomen."

De ontdekking en resultaten van vervolgobservaties van over de hele wereld zullen worden gepubliceerd in het nummer van 22 februari van het tijdschrift Natuur .

Op 20 september 2016, Buso van Rosario, Argentinië, testte een nieuwe camera op zijn 16-inch telescoop door een reeks korte belichtingsfoto's te maken van het spiraalstelsel NGC 613, die ongeveer 80 miljoen lichtjaar van de aarde verwijderd is en zich in het zuidelijke sterrenbeeld Beeldhouwer bevindt.

Gelukkig, hij bekeek deze beelden onmiddellijk en merkte een zwak lichtpuntje op dat snel helderder werd nabij het uiteinde van een spiraalarm die niet zichtbaar was in zijn eerste reeks beelden.

Astronoom Melina Bersten en haar collega's van het Instituto de Astrofísica de La Plata in Argentinië hoorden al snel van de toevallige ontdekking en realiseerden zich dat Buso een zeldzame gebeurtenis had opgemerkt, een deel van het eerste uur nadat het licht uit een massieve exploderende ster komt. Ze schatte Buso's kansen op een dergelijke ontdekking in, zijn eerste supernova, op één op 10 miljoen of misschien zelfs zo laag als één op 100 miljoen.

"Het is alsof je de kosmische loterij wint, ' zei Filippenko.

Bersten nam onmiddellijk contact op met een internationale groep astronomen om te helpen bij het uitvoeren van aanvullende frequente waarnemingen van SN 2016gkg in de komende twee maanden, meer onthullend over het type ster dat explodeerde en de aard van de explosie.

Filippenko en zijn collega's verkregen een reeks van zeven spectra, waar het licht wordt opgedeeld in zijn samenstellende kleuren, als in een regenboog, met de Shane 3-meter telescoop aan de Universiteit van Californië's Lick Observatory in de buurt van San Jose, Californië, en met de twee 10-meter telescopen van het W. M. Keck Observatory op Maunakea, Hawaii. Hierdoor kon het internationale team vaststellen dat de explosie een Type IIb-supernova was:de explosie van een massieve ster die eerder het grootste deel van zijn waterstofomhulsel had verloren, een soort exploderende ster die voor het eerst werd geïdentificeerd door Filippenko in 1987.

Door de gegevens te combineren met theoretische modellen, het team schatte dat de aanvankelijke massa van de ster ongeveer 20 keer de massa van onze zon was, hoewel het het grootste deel van zijn massa verloor, waarschijnlijk naar een begeleidende ster, en afgeslankt tot ongeveer 5 zonsmassa's voorafgaand aan de ontploffing.

Filippenko's team bleef de veranderende helderheid van de supernova gedurende twee maanden volgen met andere Lick-telescopen:de 0,76-meter Katzman Automatic Imaging Telescope en de 1-meter Nickel-telescoop.

"De Lick-spectra, verkregen met slechts een telescoop van 3 meter, zijn van uitstekende kwaliteit, deels vanwege een recente grote upgrade van de Kast-spectrograaf, mede mogelijk gemaakt door Stichting Heising-Simons en William en Marina Kast, ' zei Filippenko.