Hubble fanger sjeldne “lysekko” fra stjerneeksplosjon

Når en stjerne eksploderer (en supernova), sender den sitt intense lysutbrudd ut i alle retninger. En sjelden gang, i månedene og årene som følger, spredte lysringer eller «lysekkoer» seg ut fra den opprinnelige supernovaposisjonen.

Dette er det som er beskrevet i en fersk artikkel i The Astrophysical Journal Letters basert på observasjoner med Hubble Space Telescope (HST) av et samarbeid mellom astronomer fra Dublin, Barcelona, ​​Aarhus, New York og Garching. Avisen, “Hubble Space Telescope Reveals Spectacular Light Echoes Associated with the Stripped-envelope Supernova 2016adj in the Iconic Dust Lane of Centaurus A,” ble publisert denne uken.

Forskerne slo sammen HST-bildene i en kort gif-video, som først viser supernova eksplosjon helt i sentrum, etterfulgt av lysringer som dukket opp når lys fra eksplosjonen traff forskjellige lag med støv i nærheten.

Hovedforsker professor Maximillian Stritzinger ved Aarhus Universitet, Danmark, sa: “Datasettet er bemerkelsesverdig og gjorde oss i stand til å produsere svært imponerende fargede bilder og animasjoner som viser utviklingen av lysekkoene over en femårsperiode. Det er en sjelden sett. fenomen tidligere bare dokumentert i en håndfull andre supernovaer.”

Medforfatter og Dublin-basert astrofysiker Dr. Morgan Fraser, UCD School of Physics, sa: “Mens James Webb-romteleskopet har vakt mye oppmerksomhet, fortsetter forgjengeren Hubble å gi utrolige bilder av universet. HST har nå observert himmelen i over tre tiår, så vi kan finne ting som dette lyset ekko som utvikler seg sakte over mange år.”

Medforfatter Dr. Lluis Galbany, Institute of Space Sciences, Barcelona, ​​sa: “Sprengningsbølgen fra denne kraftige supernovaeksplosjon løper utover i over 10.000 kilometer i sekundet. Forut for denne eksplosjonsbølgen er et intenst lysglimt som sendes ut av supernovaen, og det er dette som forårsaker de ekspanderende ringene vi kan se på bildene. Supernovaer er av interesse da disse kosmiske eksplosjonene produserer mange av de tunge elementer som karbon, oksygen og jern, som utgjør vår galakse, stjerner og planeten vår.”

Medforfatter Dr. Stephen Lawrence, Hofstra University, New York, sa: “En god hverdagslig analogi er å forestille seg finalen av et fyrverkerishow – det skarpe lysutbruddet fra et skall på slutten av showet vil lyse opp røyken fra tidligere skjell som fortsatt dveler i området. Ved å sammenligne en serie bilder tatt over flere minutter, kan du måle all slags informasjon som ikke er direkte relatert til den siste eksplosjonen som lyser opp scenen, ting som hvor mange skjell hadde tidligere eksplodert, hvor ugjennomsiktig er røyken fra et gitt skall, eller hvor raskt og i hvilken retning vinden blåste.”

Den aktuelle supernovaen, kalt SN 2016adj, ble først sett i 2016 og tilhører den velkjente særegne galaksen Centaurus A, som ligger mellom 10 og 16 millioner lysår fra Jorden. I fem og et halvt år så astronomene på området rundt supernovaen etter at den sakte forsvant.

Centaurus A er full av støvbaner, og når lyset som sprer sidelengs fra supernovaen treffer disse støvete områdene over tid, lyste de opp lenger og lenger bort fra den opprinnelige supernovaposisjonen, og skapte en serie ekspanderende emisjonsringer kalt lysekko.

Variasjonene i disse ringene i løpet av årene med observasjon gjør det mulig for forskere å undersøke utformingen av støvbanene i galaksen nær eksplosjonen. Dataene tyder på at de består av søyler av støv med store hull imellom, som ligner en del sveitserost.

Professor Stritzinger sa: “Centaurus A er en enorm elliptisk galakse. Disse er stort sett stille, støvfrie og uten yngre stjerner som er tilbøyelige til å gå av som supernovaer, men Centaurus A er åpenbart annerledes. Det er en sterk radioastronomisk kilde og den inneholder fremtredende støvbaner med nye stjerner som dannes innenfor. Dette er et tegn på at den ‘nylig’ har slukt opp en annen mindre spiralgalakse, og saken har ennå ikke ordnet seg, slik den kan gjøre om et par hundre millioner år. Observerer utviklingen av dette lyset ekko vil hjelpe oss å få mer innsikt i disse voldsomme galaksekollisjonene.”

Til nå har fire forskjellige lysekko produsert av fire forskjellige støvark blitt observert. Datasettet for SN 2016adj tilbyr den tidligste deteksjonen av lysekko-utslipp assosiert med en supernova. Teamet var i stand til å måle disse utslippene 50 dager etter eksplosjonen av stjernen, mens tidligere lysekkoer fanget av HST, som SN 2014J, begynte bare hundrevis av dager etter eksplosjonen. Dessuten er dette de første lysekkoene funnet rundt en type Ic supernova.

Teamet, som inkluderer Dr. Ferdinando Patat, European Southern Observatory, Garching, Tyskland, planlegger å følge opp observasjonene med HST i fremtiden, i håp om at flere lysringer vil dukke opp. Videre kan det være mulig å få et spekter av lysekkoene, som faktisk viser spekteret til den underliggende supernovaen.

---

---