Deze twee supernova-restanten maken deel uit van een nieuwe studie van NASA's Chandra X-ray Observatory die laat zien hoe de vorm van het overblijfsel is verbonden met de manier waarop de stamvader explodeerde. Lopez et al.)
Op zeer jonge leeftijd leren kinderen hoe ze objecten kunnen classificeren op basis van hun vorm. Nu suggereert nieuw onderzoek dat het bestuderen van de vorm van de nasleep van supernova's astronomen in staat zou kunnen stellen hetzelfde te doen. Afbeeldingen van supernovaresten die door de Chandra X-ray Observatory zijn genomen, laten zien dat de symmetrie van het puin van ontplofte sterren, of het ontbreken daarvan, laat zien hoe de ster explodeerde. Dit is een belangrijke ontdekking omdat het laat zien dat de overblijfselen informatie bevatten over hoe de ster explodeerde, ook al zijn er honderden of duizenden jaren verstreken.
"Het is bijna alsof de supernovaresten een‘ herinnering ’hebben van de oorspronkelijke explosie, 'zei Laura Lopez van de Universiteit van Californië in Santa Cruz, die de studie leidde. "Het is voor het eerst dat iemand op deze manier systematisch de vorm van deze restanten in röntgenstraling vergelijkt."
Astronomen sorteren supernova's in verschillende categorieën, of 'typen', op basis van eigenschappen die dagen na de explosie zijn waargenomen en die zeer verschillende fysische mechanismen weerspiegelen die ervoor zorgen dat sterren exploderen. Maar aangezien waargenomen overblijfselen van supernova's zijn overgebleven van explosies die lang geleden zijn opgetreden, zijn andere methoden nodig om de originele supernova's nauwkeurig te classificeren.
Lopez en collega's richtten zich op de relatief jonge supernova-restanten die een sterke röntgenstraling uitzonden van door de explosie uitgestoten silicium om de effecten van interstellaire materie rond de explosie uit te sluiten. Hun analyse toonde aan dat de röntgenfoto's van de ejecta kunnen worden gebruikt om de manier te identificeren waarop de ster explodeerde. Het team bestudeerde 17 supernovaresten, zowel in de Melkweg als in een naburig sterrenstelsel, de Grote Magelhaense Wolk.
Voor elk van deze restanten is er onafhankelijke informatie over het type supernova dat betrokken is, niet op basis van de vorm van het overblijfsel, maar bijvoorbeeld op de daarin waargenomen elementen. De onderzoekers ontdekten dat één type supernova-explosie - het zogenaamde type Ia - relatief symmetrische, cirkelvormige overblijfselen achterliet. Men denkt dat dit type supernova wordt veroorzaakt door een thermonucleaire explosie van een witte dwerg, en wordt door astronomen vaak gebruikt als "standaardkaarsen" voor het meten van kosmische afstanden.
Aan de andere kant waren de overblijfselen die verband hielden met de "kern-ineenstorting" supernova-explosies duidelijk asymmetrischer. Dit type supernova treedt op wanneer een zeer massieve, jonge ster op zichzelf instort en vervolgens explodeert.
"Als we supernovaresten kunnen koppelen aan het type explosie", zegt co-auteur Enrico Ramirez-Ruiz, ook van de Universiteit van Californië, Santa Cruz, "dan kunnen we die informatie gebruiken in theoretische modellen om ons echt te helpen de details vast te leggen van hoe de supernova's afliepen. '
Modellen van supernova's met ineenstorting van de kern moeten een manier bevatten om de asymmetrieën die in dit werk zijn gemeten te reproduceren en modellen van supernova's van type Ia moeten de symmetrische, cirkelvormige restanten produceren die zijn waargenomen.
Van de 17 bemonsterde supernovaresten werden er tien geclassificeerd als de kern-instortingsvariëteit, terwijl de overige zeven werden geclassificeerd als type Ia. Een daarvan, een overblijfsel dat bekend staat als SNR 0548-70.4, was een beetje een oddball. Deze werd beschouwd als een Type Ia op basis van zijn chemische overvloed, maar Lopez vindt dat het de asymmetrie heeft van een overblijfsel van een kerninslag.
"We hebben één mysterieus object, maar we denken dat dit waarschijnlijk een Type Ia is met een ongebruikelijke oriëntatie op onze gezichtslijn", zei Lopez. "Maar we zullen die zeker nog een keer bekijken."
Hoewel de supernova-resten in de Lopez-steekproef afkomstig zijn van de Melkweg en zijn naaste buur, is het mogelijk dat deze techniek kan worden uitgebreid tot restanten op nog grotere afstanden. Grote, heldere supernovaresten in het sterrenstelsel M33 zouden bijvoorbeeld kunnen worden opgenomen in toekomstige studies om te bepalen welke soorten supernova ze hebben gegenereerd.
Het artikel dat deze resultaten beschrijft, verscheen in het nummer van 20 november van The Astrophysical Journal Letters.
Bron: Chandra
