In een recent onderzoek dat is ingediend bij High Energy Astrophysical Phenomena , bespreekt een team van onderzoekers uit Japan strategieën om precursor-signaturen te observeren en mogelijk te voorspellen voor een explosie van Local Type II en Galactische supernovae (SNe). Deze studie heeft het potentieel om ons te helpen beter te begrijpen hoe en wanneer supernovae in het hele universum kunnen voorkomen, waarbij supernovae de meervoudsvorm van supernova (SN) is. Maar hoe belangrijk is het om supernova's te detecteren voordat ze daadwerkelijk plaatsvinden?

"Vanuit mijn perspectief is het in twee opzichten belangrijk", zegt Dr. Daichi Tsuna, astrofysicus bij het Research Center for the Early Universe aan de Universiteit van Tokyo, en hoofdauteur van de studie. "Ten eerste, hoewel we weten dat supernova's (SNe) explosies zijn die de dood van massieve sterren aangeven, is wat er aan het einde van hun leven gebeurt nog steeds een mysterie. In feite worden SN-voorlopers, gesuggereerd door recente waarnemingen, niet voorspeld op basis van de standaardtheorie van stellaire evolutie. Ons artikel beweert dat we deze voorloper diepgaand kunnen onderzoeken door toekomstige waarnemingen, wat kan helpen ons begrip van stellaire evolutie te verdiepen en de bestaande theorie te verfijnen. Ten tweede zou het vinden van een SN-voorloper een zeer vroege waarschuwing van een SN in de nabije toekomst, en zal helpen om het beschikbare tijdsbestek te verlengen voor het coördineren van multi-messenger (licht, neutrino's en zwaartekrachtsgolven) waarnemingen."

Voor de studie gebruikten de onderzoekers de open-source code CHIPS (Complete History of Interaction-Powered Supernovae) om een ​​theoretisch model te creëren voor een dergelijke ontlading van de massa-uitbarsting van een rode superreus. Dit is intrigerend omdat de ster Betelguese, waarvan in 2019 werd waargenomen dat hij minder helder werd, wat aanleiding gaf tot discussies over mogelijk supernovae, ook een rode superreus is. Het blijkt dat Betelguese het einde van zijn levensduur nadert, maar een studie uit 2021 zei dat het de komende 100.000 jaar niet zal exploderen. Maar welke implicaties zou dit onderzoek kunnen hebben voor Betelguese?

"Betelgeuze is een rode superreus, en dat is precies het soort ster dat we in dit artikel hebben bestudeerd", legt Dr. Tsuna uit. "Dus, als Betelgeuze heel snel zou exploderen, zou het dit soort precursoremissie kunnen vertonen net voor de SN. Omdat Betelgeuze heel dicht bij ons is, kunnen neutrinodetectoren neutrino's vinden die al dagen vóór de SN worden uitgezonden. We kunnen meerdere -messenger-astronomie zelfs vóór de SN-explosie."

De bevindingen van het onderzoek stellen dat lichtkrommen van uitbarstingen gevoed worden door een korte schokgolfpuls die slechts een paar dagen aanhoudt, gevolgd door een veel langere koelontlading die honderden dagen aanhoudt. Voor uitbarstingen met lagere energie wordt deze periode gevolgd door een zwakke piekperiode die wordt gevoed door wat bekend staat als de gebonden envelop, die zich terugtrekt. De studie besluit door te zeggen dat dergelijke massale uitbarstingen "kunnen dienen als vroege waarschuwing voor een nabije SN in de nabije toekomst, wat belangrijk zal zijn voor multi-messenger studies van kern-collapse SNe."

"Een ding dat ik wil benadrukken, is dat we een mooie toekomst hebben om dit soort nogal vage voorlopers te detecteren," zei Dr. Tsuna. "Over een paar jaar zou het Rubin-observatorium bijvoorbeeld breedveldonderzoeksobservaties uitvoeren met een gevoeligheid die veel dieper is dan de huidige onderzoeken. Het zou gevoelig genoeg zijn om dit soort emissies daadwerkelijk te detecteren en kan een sonde zijn van de opmerkelijke eindstadia van een het leven van een massieve ster." + Verder verkennen

Een van de helderste sterren aan de hemel evolueert en sterft voor onze ogen