In het eerste all-sky-onderzoek door de eROSITA-röntgentelescoop aan boord van SRG, astronomen van het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics hebben een voorheen onbekend supernova-overblijfsel geïdentificeerd, genaamd "Hoinga." De bevinding werd bevestigd in gearchiveerde radiogegevens en markeert de eerste ontdekking van een gezamenlijk Australisch-eROSITA-partnerschap dat is opgericht om onze Melkweg te verkennen met behulp van meerdere golflengten, van laagfrequente radiogolven tot energetische röntgenstralen. Het overblijfsel van de Hoinga-supernova is erg groot en bevindt zich ver van het galactische vlak - een verrassende eerste bevinding - wat impliceert dat de komende jaren nog veel meer ontdekkingen zouden kunnen opleveren.

Massieve sterren eindigen hun leven in gigantische supernova-explosies wanneer de fusieprocessen in hun binnenste niet langer genoeg energie produceren om hun zwaartekrachtinstorting tegen te gaan. Maar zelfs met honderden miljarden sterren in een melkwegstelsel, deze gebeurtenissen zijn vrij zeldzaam. In onze Melkweg, astronomen schatten dat er gemiddeld om de 30 tot 50 jaar een supernova zou moeten plaatsvinden. Hoewel de supernova zelf alleen waarneembaar is op een tijdschaal van maanden, hun overblijfselen kunnen ongeveer 100 000 jaar worden gedetecteerd. Deze overblijfselen zijn samengesteld uit het materiaal dat door de exploderende ster met hoge snelheden wordt uitgeworpen en schokken vormt wanneer het het omringende interstellaire medium raakt.

Er zijn tegenwoordig ongeveer 300 van dergelijke supernovaresten bekend - veel minder dan de geschatte 1200 die in ons hele thuisstelsel waarneembaar zouden moeten zijn. Dus, ofwel hebben astrofysici de supernovasnelheid verkeerd begrepen of een grote meerderheid is tot nu toe over het hoofd gezien. Een internationaal team van astronomen gebruikt nu de scans van de hele hemel van de eROSITA-röntgentelescoop om naar voorheen onbekende supernovaresten te zoeken. Met temperaturen van miljoenen graden, het puin van dergelijke supernova's zendt hoogenergetische straling uit, d.w.z. ze zouden moeten verschijnen in de röntgenonderzoeksgegevens van hoge kwaliteit.

"We waren zeer verrast dat de eerste supernovarest meteen opdook, ", zegt Werner Becker van het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics. Vernoemd naar de Romeinse naam van de geboorteplaats van de eerste auteur, "Hoinga" is het grootste supernova-overblijfsel dat ooit in röntgenstraling is ontdekt. Met een diameter van ongeveer 4,4 graden, het beslaat een gebied dat ongeveer 90 keer groter is dan de grootte van de volle maan. "Bovendien, het ligt heel ver van het galactische vlak, wat zeer ongebruikelijk is, " voegt hij eraan toe. De meeste eerdere zoektochten naar supernovaresten waren geconcentreerd op de schijf van onze melkweg, waar stervormingsactiviteit het hoogst is en stellaire overblijfselen daarom talrijker zouden moeten zijn, maar het lijkt erop dat veel supernovaresten door deze zoekstrategie over het hoofd zijn gezien.

Nadat de astronomen het object in de eROSITA all-sky-gegevens hadden gevonden, ze wendden zich tot andere bronnen om de aard ervan te bevestigen. Hoinga is - hoewel nauwelijks - ook zichtbaar in gegevens die 30 jaar geleden door de ROSAT-röntgentelescoop zijn gemaakt, maar niemand heeft het eerder opgemerkt vanwege zijn zwakte en zijn locatie op hoge galactische breedtegraad. Echter, de echte bevestiging kwam van radiogegevens, de spectrale band waar tot nu toe 90% van alle bekende supernovaresten zijn gevonden.

"We gingen door archiefradiogegevens en het had daar gezeten, gewoon wachten om ontdekt te worden, " verbaast zich Natasha Walker-Hurley, van het Curtin University-knooppunt van het International Centre for Radio Astronomy Research in Australië. "De radio-emissie in 10-jarige onderzoeken bevestigden duidelijk dat Hoinga een supernovarest is, dus er kunnen nog meer van deze zijn die wachten op scherpe ogen."

De eROSITA-röntgentelescoop zal in totaal acht all-sky-onderzoeken uitvoeren en is ongeveer 25 keer gevoeliger dan zijn voorganger ROSAT. Beide observatoria zijn ontworpen, gebouwd en worden beheerd door het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics. De astronomen verwachtten de komende jaren nieuwe supernovaresten in hun röntgengegevens te ontdekken, maar ze waren verrast om er zo vroeg in het programma een te identificeren. Gecombineerd met het feit dat het signaal al aanwezig is in decennia oude gegevens, dit houdt in dat veel overblijfselen van supernova's in het verleden over het hoofd zijn gezien vanwege de lage helderheid van het oppervlak, op ongebruikelijke locaties of vanwege andere nabije emissies van helderdere bronnen. Samen met de komende radio-enquêtes, het eROSITA-röntgenonderzoek toont een grote belofte voor het vinden van veel van de ontbrekende supernovaresten, helpen om dit al lang bestaande astrofysische mysterie op te lossen.