Supernovina räjähtävät tähdet verhoutuvat juuri ennen räjähdystä menettämäänsä kaasuun
Aurinkoa selvästi massiivisemmat tähdet päättävät päivänsä voimakkaassa supernovaräjähdyksessä. On kuitenkin ollut epäselvää, mitä näiden tähtien viimeisinä elinvuosina tapahtuu. Kansainvälinen tutkijaryhmä on nyt löytänyt todisteita siitä, että massiiviset tähdet pudottavat painoaan juuri ennen räjähdystään.
Taiteilijan näkemys punaisesta ylijättiläisestä verhoutuneena menettämäänsä kaasuun.
Kaikki tähdet, kuten oma aurinkommekin, menettävät massaansa niiden elinkaaren aikana tähtituuleksi kutsutun ilmiön vaikutuksesta. Tähden massa hupenee, kun sen pinnalta karkaa tasaisesti hiukkasia. Kansanvälinen tutkijaryhmä havaitsi, että suurikokoiset punaiset ylijättiläiset sylkevät ulos normaalia suurempia määriä materiaa juuri ennen kuin ne räjähtävät supernovina. Tämä materia muodostaa tähden ympärille ikään kuin ohuen verhon.
– Löytömme haastaa aikaisemman ymmärryksen tähtien kehityksestä ja kuolemasta. Tuloksemme viittaavat siihen, että tällaisia lyhyen aikavälin massan menetyksiä täytyy tapahtua suuressa osassa punaisia ylijättiläisiä, toteaa Hanindyo Kuncarayakti Turun yliopistosta.
Tutkijaryhmä havaitsi supernovien räjähdyksiä reaaliajassa käyttäen 520 miljoonan pikselin Dark Energy -kameraa Cerro Tololon observatoriossa Chilessä. He keskittyivät runsaasti vetyä sisältäviin supernoviin, joiden uskotaan saavan alkunsa punaisista ylijättiläisistä. Tällainen tähti sijoitettuna auringon paikalle peittäisi alleen koko Maan kiertoradan. Kansainvälistä tutkijaryhmää johti Francisco Förster Chilen yliopistosta, ja havainnointiin osallistui Kuncarayakti Turun yliopistosta.
Tutkijat havaitsivat, että supernovat kirkastuivat nopeammin kuin oli odotettu. Ryhmä käytti havaintoihinsa useita teleskooppeja Chilessä, mukaan lukien Euroopan eteläisen observatorion ESO:n 3.5-metrin New Technology Telescopea ja 8.2-metrin Very Large Telescopea.
Havainnot askarruttivat tähtitieteilijöitä, sillä aikaisemmat mallit eivät ole ennustaneet tämän kaltaista kirkastumista. Takashi Moriya Japanin kansallisesta tähtitieteellisestä observatoriosta laski satoja uusia supernovamalleja selittääkseen havainnot. Mallit, jotka sisälsivät tähteä ympäröivää läheistä materiaa noin 10 prosenttia auringon massasta, selittivät parhaiten havainnot.
Supernovaräjähdyksen vuorovaikutus ympäröivän materian kanssa muuttaa osan sen valtavasta räjähdysenergiasta säteilyksi, jolloin supernova kirkastuu merkittävästi nopeammin kuin olisi muuten odotettavissa.
– Supernovaa ympäröivä materia on hyvin todennäköisesti peräisin tähdestä ennen sen räjähdystä supernovana. Tähden on täytynyt menettää massaansa enenevässä määrin suhteellisen lyhyessä ajassa juuri ennen sen räjähdystä, selittää professori Seppo Mattila Turun yliopistosta.
>> Tutkimus julkaistiin tiedejulkaisu Nature Astronomyssa
JV
Kuva: NAOJ