Tre supernovaer på én gang

For første gang opdager astronomer indlejrede eksplosionschokbølger

Sådan ser den tredobbelte supernovarest tilbage tæt op (Ilustration) © Gabriel Pérez / SMM (IAC)
læst op

Triple shockwave: Astronomer har opdaget tre indlejrede supernova-rester for første gang. De spredte stødbølger af glødende gas danner et mønster af koncentriske cirkler - men kommer ikke fra en stjernernes eksplosion. I stedet blev de skabt af døden af ​​tre nærliggende stjerner med intervaller på titusinder af år. Mærkeligt nok er massen af ​​disse supernova-relikvier væsentligt højere, end de normalt ville være.

Eksplosionen af ​​en massiv stjerne i en supernova er en af ​​de mest dramatiske begivenheder i kosmos. Eksplosionen frigiver så meget energi, at stjernen kan lyse lysere op i kort tid end en hel galakse. Selv ekstrem høj-energi gamma-ray burst kan sende en supernova.

Stjernematerialet, der udsættes fra supernovaen, forplantes med op til en tiendedel af lysets hastighed. Hvis den støder på interstellar gas med denne hastighed, dannes skaldeformede stødbølger af lysstoffer og plasma - ofte stærkfarvede supernovarester.

Koncentriske ringe i stjerneholderen

For første gang har Artemi Camps-Fariña og hans kolleger fra Det Kanariske Øers Astrofysiske Institut opdaget tre sådanne supernova-relikvier - indlejret i hinanden som en russisk matryoshka-dukke. De er placeret i de cirka tre millioner lysår væk fra os galaksen M33. Astronomerne havde observeret gasfordelingen i en stjerne vugge af denne galakse ved hjælp af spektrografen ved 4, 2 meter teleskopet fra Observatoriet i La Palma.

Billederne viser, at den ydre ring af disse supernova-relikvier er gode 140 lysår, den midterste er godt 100, og den inderste har en diameter på cirka 80 lysår. Forskerne fandt, at ringene er forskellige i alder: deres alder spænder fra 114.000 år for den største ring til kun 21.000 år for de mindste. Udbredelseshastigheden for de glødende gasser falder også fra indersiden til ydersiden. udstilling

Tre starbursts i træk

Men det betyder, at det ikke kan være chokbølgerne for bare en supernova. I stedet kommer de tre koncentriske stofringe sandsynligvis fra tre forskellige stjernesexplosioner, ifølge Camps-Fariña og hans kolleger. Især i stjernebalancer, hvor massive, kortvarige stjerner dannes, kan der optræde mere supernovaer i et kvarter oftere.

Crab Nebula, en supernova rest, viser, hvor uregelmæssige eksplosioner i rummet kan være. NASA, ESA, J. Hester og A. Loll (Arizona State University)

Det faktum, at tre supernova-chokbølger hekker så symmetrisk og danner koncentriske ringe, er imidlertid aldrig blevet observeret før, som astronomerne forklarer. Oftere dannes der temmelig uregelmæssigt formede "superbobler", der forårsager huller i stjernenes normalt tætte gas.

For meget materiale til en stjerne

Spændende også: Da astronomerne bestemte massen i de tre supernova-relikvier, kom de til overraskende høje værdier. Mens den mindste ring med ca. 50 solmasser kun er lidt over det tænkelige område for en supernova, indeholder de to ydre ringe hver stof på op til næsten 350 solmasser.

Men hvor kommer dette materiale fra? Generelt udsætter eksploderende stjerner kun materiale til cirka ti gange solens masse. Hvis den første stjerneksplosion i dette område opvarmede den interstellare gas med sin stødbølge, ville der næppe være noget tilbage til de følgende supernovaer.

Klumper i den interstellære gas

Svaret skal astronomer konkludere, at det ligger i det interstellære medium. "Dette medium er tilsyneladende ikke jævnt fordelt, men danner tætte klumper af gas, omgivet af mindre tæt materiale, " forklarer Camps-Fari a. "Den første supernova bærer derefter kun gas fra udkanten af ​​disse klumper, hvilket efterlader nok tæt gas til at danne den anden og tredje supernova-shockbølger."

Ideen om sådanne klumper i den interstellare gas er ikke ny. Men den nu opdagede triple supernova relikvier bekræfter dette og giver værdifuld information om, hvor tæt klumperne skal være, og hvordan dannelsen af ​​en chokbølge forekommer under disse forhold, sagde astronomerne, (Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society, 2016; doi: 10.1093 / mnrasl / slw106)

(Instituto de Astrof sica de Canarias (IAC), 18.07.2016 - NPO)