Yli kahdeksan kertaa aurinkoa massiivisemmat tähdet päättävät elinkaarensa supernovaräjähdyksessä. Tähden koostumus vaikuttaa siihen, mitä räjähdyksen aikana tapahtuu.
Merkittävällä osalla suurimassaisista tähdistä on läheinen tähtikumppani. Kioton yliopiston tutkijoiden johtama kansainvälinen tutkijaryhmä havaitsi, että supernovana räjähtävä tähti saattaa ennen räjähdystään luovuttaa osan vetykerroksestaan tähtikumppanilleen.
– Kaksoistähtijärjestelmässä tähti voi kehittyä vuorovaikutuksessa kumppaninsa kanssa, jolloin toinen tähdistä luovuttaa vedystä koostuvat ulko-osansa kumppanilleen joko osittain tai kokonaan, sanoo havainnot tehneeseen tutkijaryhmään kuuluva tutkijatohtori Hanindyo Kuncarayakti Turun yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitokselta ja Suomen ESO-keskuksesta.
Kun tähti on luovuttanut vetykerrostaan läheiselle kaksoistähtikumppanilleen, havaitaan sen räjähdys Ib- tai IIb-tyypin supernovana.
Massaltaan suurempi tähti taas räjähtää Ic-tyypin supernovana, menetettyään sitä ennen myös heliumkerroksensa niin sanotun tähtituulen vuoksi.
– Tähtikumppanilla ei ole kuitenkaan merkittävää roolia siinä, mitä räjähtävän tähden heliumista koostuvalle kerrokselle tapahtuu. Tässä prosessissa avainasemassa on sen sijaan tähtituuli, jonka voimakkuus on riippuvainen tähden omasta alkuperäisestä massasta. Havaintojemme mukaan tähtituulen vaikutus supernovana räjähtävän tähden massan menettämiseen on merkittävä vain tietyn massaisille tähdille, Kuncarayakti kertoo.
Tutkijaryhmän havainnot osoittavat, että niin sanottu hybridimekanismi on varteenotettava malli, kun kuvataan massiivisten tähtien kehitystä. Hybridimekanismi tässä tarkoittaa sitä, että tähti menettää elinkaarensa aikana massaansa sekä vuorovaikutuksen kautta tähtikumppanilleen että tähtituulen kautta.
– Havaitsemalla supernovana kuolevia tähtiä ja niissä tapahtuvia ilmiöitä, voimme parantaa ymmärrystämme tällaisten suurimassaisten tähtien kehitysprosessista. Tämänhetkisessä käsityksessämme suurimassaisten tähtien kehityksestä on kuitenkin jäljellä vielä paljon vastaamattomia kysymyksiä, toteaa fysiikan ja tähtitieteen laitoksen professori Seppo Mattila.
