Tähtitieteilijät ovat saattaneet löytää yhden tähän mennessä selkeimmistä esimerkeistä harvinaisesta, epävakaasta pair-instability -supernovaräjähdyksestä eli tähden kuolinräjähdyksestä.
Kyseessä on katastrofaalinen räjähdys, jonka uskotaan tuhoavan täysin joitakin maailmankaikkeuden massiivisimmista tähdistä jättämättä jälkeensä mitään jäännöstä.
Tätä harvinaista räjähdystä kuvaava vielä vertaisarvioimaton tutkimus on julkaistu arXiv-sivustolla. Havainnoista kertoo Phys.org-sivusto.
Supernovaräjähdys SN 2023vbw havaittiin ensimmäisen kerran lokakuussa 2023, noin 1,3 miljardin valovuoden päässä sijaitsevan pienen, metalliköyhän kääpiögalaksin laitamilla.
Se luokiteltiin alustavasti tyypin II supernovaksi, eli sellaiseksi supernovaräjähdykseksi, joka syntyy, kun massiivinen tähti kuluttaa ydinpolttoaineensa loppuun, romahtaa painovoiman vaikutuksesta ja räjähtää.
Useat räjähdyksen ominaisuudet eivät kuitenkaan sopineet tähän selitykseen.
Uudessa tutkimuksessa kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä teki SN 2023vbw:stä yksityiskohtaisia havaintoja ja mallinnuksia selvittääkseen sen todellisen luonteen.
Ensimmäinen vihje poikkeuksellisesta tapahtumasta saatiin sen valokäyrästä eli siitä, miten sen kirkkaus muuttui ajan myötä.
Tyypin II supernovalle ominaisen kirkastumisen sijaan SN 2023vbw kirkastui alkuvaiheen jäähtymisjakson jälkeen tasaisesti ja saavutti kirkkaan huipun noin 190 päivän kohdalla.
Se osoitti myös nopeaa himmenemistä 190 päivän ja 230 päivän välillä.
Himmennyttyään räjähdyksen valokäyrä asettui hitaasti laskemaan päin. Sen säteilemä kokonaisenergia oli kymmenkertainen tavalliseen tyypin II supernovaan verrattuna.
Kirkastumisvaiheen aikana räjähdyksen lämpötila pysyi lähes vakiona samalla kun sen ulkokuori jatkoi laajenemistaan.
Tällainen käyttäytyminen edellyttää voimakasta, jatkuvaa sisäistä lämmönlähdettä, toisin kuin tavallisissa tyypin II supernovissa.
Supernovan himmetessä tutkijat havaitsivat, että räjähdyksessä ulos sinkoutunut aine vuorovaikutti tähden ennen kuolemaansa ympärilleen muodostaman kiekkomaisen ainekuoren kanssa.
Valokäyrän mallinnus viittasi siihen, että kirkas räjähdys sai alkunsa poikkeuksellisen massiivisesta sinisestä jättiläistähdestä.
Räjähdyksessä ulossinkoutuneen aineen massan arvioidaan olleen 170–350 Auringon massaa.
Tutkimusryhmä ehdottaa raportissaan, että sininen jättiläistähti saattoi muodostua kahden massiivisen tähden sulautuessa toisiinsa kaksoistähtijärjestelmässä.
Epävakaat pair-instability -supernovaräjähdykset syntyvät tähdissä, jotka ovat niin massiivisia, että niiden ytimien äärimmäiset lämpötilat johtavat elektroni–positroniparien muodostumiseen.
Tämä vähentää säteilypainetta, joka normaalisti suojaa tähteä painovoiman aiheuttamaa sisäänpäin suuntautuvaa romahdusta vastaan, ja käynnistää hallitsemattoman lämpöydinräjähdyksen, joka on niin voimakas, että koko tähti tuhoutuu.
Tämän seurauksena jäljelle ei odoteta jäävän neutronitähteä eikä mustaa aukkoa.
Tilaa Tekniikan Maailman uutiskirjeet
Tilaa TM-uutiskirje, niin pysyt ajan tasalla autoalan, teknologian ja tieteen uutisista! Saat ihmisen
kokoaman TM-uutiskirjeen joka arkipäivä.
Uutiskirjeet sisältävät myös mainontaa. Lisätietoja henkilötietojen käsittelystä Otavamedia Oy:n
tietosuojaselosteesta.