Bue af røntgenstråling bringer astronomer nærmere opklaring af supernovagåde

Ny undersøgelser af Tychos supernovarester har vist, at dens ledsagestjerne overlevede den enorme eksplosion i 1572 og stadig er i live, men ræser igennem rummet på grund af det ekstra spark, den fik fra eksplosionen.

Forståelsen af supernovaer er vigtig, da de fungerer som en slags fyrtårne eller referencepunkter i Universet for astronomerne.

Den nye opdagelse er gjort med Nasas Chandra-røntgenteleskop, hvor man fandt en bue af røntgenstråling fra materialet i supernovaresterne. Dette fund passer med, at chokbølgen fra Tycho-eksplosionen blæste materiale af overfladen på den nærliggende stjerne.

Dette røntgenbillede af Tychos supernovarester viser buen af materiale nederst til venstre. (Foto: NASA/CXC/Chinese Academy of Sciences/F. Lu et al.) Illustration: Chandra X-ray Observatory Center

Tychos supernovarester bliver kaldt sådan, fordi Tycho Brahe var den første, der opdagede dem i 1572. De er resterne fra en eller to hvide dværgstjerner, der er eksploderet 13.000 lysår fra Jorden i stjernebilledet Cassiopeia. Og disse selvsamme supernovarester, der er 55 lysår i bredden, bliver ofte undersøgt af astronomer.

En katastrofal eksplosion

Tychos supernovarester er klassificeret som en type Ia-supernova og kan opstå på to måder: Enten ved en sammensmeltning af to hvide dværgstjerner, hvilket skaber en katastrofal eksplosion, som betyder, at der ikke vil være spor af stjernen tilbage, eller ved at en hvid dværgstjerne opsuger materiale fra en nærliggende Sollignende stjerne, som ender med en eksplosion. De nye observationer fra Chandra-teleskoper støtter den sidste teori.

De nye observationer viser, at forholdsvis lidt materiale blev revet af ledsagestjernen ved Tycho-eksplosionen. Dette, sammen med tidligere observationer af en nærliggende stjerne, som ræser igennem Tycho-supernovaresterne meget hurtigere end dens naboer, tyder på, at det er ledsagestjernen, som har overlevet.

Ledsagestjernen har været lige i nærheden ved supernovaeksplosionen og overlevet forholdsvis uskadt. Ved eksplosionen fik den et stort spark, og dette, sammen med dens oprindelige hastighed, betyder, at den nu bevæger sig meget hurtigt igennem rummet.

Ud fra egenskaber i den nyopdagede bue af røntgenstråling og ledsagestjernens egenskaber har astronomerne arbejdet sig tilbage for at bestemme omløbstiden og afstanden imellem de to stjerner inden Tycho-supernovaeksplosionen. De første resultater viser en omløbstid på fem dage og en afstand på blot en tiendel af Jordens afstand til Solen.

Universets fyrtårne

Type Ia-supernovaer benyttes oftest til at måle astronomiske afstande på grund af deres pålidelige lystyrke. De benyttes bl.a. til at måle den hastighed, hvormed Universet udvider sig. Denne udvidelse mener astronomerne, skyldes den mystiske kraft fra mørk energi.

Fangjun Lu, forsker og ph.d. fra Instituttet fra Højenergifysik på Kinas videnskabelige akademi i Beijing, siger til Astronomy Now:

»Der har længe været en løbende videnskabelig diskussion om årsagen til type Ia-supernovaer. Da de fungerer som pålidelige stråler af lys over store afstande, er der kritisk at forstå, hvordan de opstår,« siger han og fortsætter:

»Buen af røntgenstråling er fra det materiale, som er blevet revet af og var den manglende brik i hele puslespillet om Tycho-supernovaen. Vi ved nu, at den bestod af en hvid dværgstjerne og en normal stjerne inden eksplosionen.«

Dokumentation

Artikel på Astronomy Now