science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Eerste bewijs van gigantische overblijfselen van sterexplosies

Een samengesteld beeld van Liverpool Telescope-gegevens (linksonder) en Hubble Space Telescope-gegevens (rechtsboven) van het nova-superoverblijfsel. M31N 2008-12a bevindt zich in het midden. Krediet:Matt Darnley, Liverpool John Moores University

Astrofysici hebben het allereerste bewijs gevonden dat gigantische overblijfselen zijn gevormd door herhaalde explosies op het oppervlak van een dode ster in de Andromeda Galaxy, 2,5 miljoen lichtjaar van de aarde. De overblijfselen of "super-overblijfselen" hebben een diameter van bijna 400 lichtjaar. Ter vergelijking, het licht van de zon heeft slechts 8 minuten nodig om ons te bereiken.

Een witte dwerg is de dode kern van een ster. Wanneer het is gekoppeld aan een begeleidende ster in een binair systeem, het kan mogelijk een nova-explosie veroorzaken. Als de omstandigheden goed zijn, de witte dwerg kan gas van zijn begeleidende ster onttrekken en wanneer er zich voldoende materiaal ophoopt op het oppervlak van de witte dwerg, het veroorzaakt een thermonucleaire explosie of "nova", schijnt een miljoen keer helderder dan onze zon en beweegt aanvankelijk tot 10, 000 km per seconde.

Astrofysici, waaronder Dr. Steven Williams van de Lancaster University in het VK, onderzochten de nova M31N 2008-12a in de Andromeda Galaxy, een van onze naaste buren.

Ze gebruikten Hubble Space Telescope-beeldvorming, vergezeld van spectroscopie van telescopen op aarde, om de aard van een gigantisch superoverblijfsel rond de nova bloot te leggen. Dit is de eerste keer dat zo'n enorm overblijfsel in verband wordt gebracht met een nova, en hun onderzoek verschijnt in Natuur .

Dr. Williams werkte aan Liverpool Telescope-waarnemingen van de nova en hielp ook bij het interpreteren van de resultaten.

Hij zei:"Dit resultaat is significant, omdat het het eerste overblijfsel is dat rond een nova is gevonden. Deze nova heeft ook de meest voorkomende explosies van alle die we kennen - één keer per jaar. De meest voorkomende in onze eigen Melkweg in slechts eens in de 10 jaar.

"Het heeft ook mogelijke banden met Type Ia-supernova's, want dit is hoe we zouden verwachten dat een nova-systeem zich zou gedragen als het bijna massief genoeg is om als een supernova te exploderen."

Een Type Ia supernova wordt veroorzaakt wanneer de hele witte dwerg uit elkaar wordt geblazen wanneer deze een kritieke bovenmassa bereikt, in plaats van een explosie op het oppervlak zoals in het geval van de nova in dit werk. Type Ia supernova's zijn relatief zeldzaam. We hebben er sinds de supernova van Kepler van 1604 geen meer waargenomen in onze eigen Melkweg. vernoemd naar de beroemde astronoom Johannes Kepler, die het observeerde kort nadat het ontplofte en voor het volgende jaar.

Het team simuleerde hoe zo'n nova een enorm, geëvacueerde holte rond de ster, door het omringende medium voortdurend op te vegen in een schaal aan de rand van een groeiend superoverblijfsel.

De modellen laten zien dat het superoverblijfsel - groter dan bijna alle bekende overblijfselen van supernova-explosies - consistent is met de opbouw door frequente nova-uitbarstingen gedurende miljoenen jaren.

Dr. Matt Darnley van de Liverpool John Moores University in het VK, wie leidde het werk, zei:"Het bestuderen van M31N 2008-12a en zijn superrest zou ons kunnen helpen te begrijpen hoe sommige witte dwergen groeien tot hun kritieke bovenmassa en hoe ze daadwerkelijk exploderen als een Type Ia Supernova als ze daar eenmaal zijn. Type Ia-supernova's zijn cruciale hulpmiddelen die worden gebruikt om uit te zoeken hoe het universum uitdijt en groeit."