Astronomen van Cardiff University hebben iets gedaan wat niemand anders heeft kunnen doen. Een team, geleid door Dr. Phil Cigan van de Cardiff University's School of Physics and Astronomy, heeft het overblijfsel van de neutronenster gevonden van de beroemde supernova SN 1987A. Hun bewijs eindigt een zoektocht van 30 jaar naar het object.
SN 1987A was een supernova in de grote Magelhaense wolk. Het was een type II-supernova op ongeveer 168.000 lichtjaar afstand en het licht bereikte de aarde in 1987. Het is wetenschappelijk significant omdat het een geweldige kans bood om supernova's met kerninsplitsing in zijn verschillende fasen te bestuderen.
"Voor het eerst kunnen we zien dat er een neutronenster in deze wolk zit in het supernovarest."
Dr. Phil Cigan, Cardiff University, hoofdonderzoeker.
Maar hoewel wetenschappers veel hebben geleerd door het te observeren, bleef één vraag tot nu toe onbeantwoord. Waar was de neutronenster die in het midden van de uitdijende schokgolf zou moeten liggen? Supernova-theorie zegt dat het er zou moeten zijn, en neutrinogegevens uit de tijd leverden het bewijs.
Omdat niemand het kon vinden, waren er verschillende redenen waarom het er niet was. Sommigen vroegen zich af of SN 1987A een quarkster vormde in plaats van een neutronenster. Een andere theorie suggereerde dat in plaats daarvan een pulsar werd gevormd en dat het magnetische veld ervan klein of ongebruikelijk was, waardoor we het niet konden detecteren. Een derde mogelijkheid was dat gas en stof terug vielen in de neutronenster, waardoor het in een zwart gat viel.
Een meer prozaïsche verklaring was dat het er was, gewoon verduisterd door zoveel gas en stof dat we het niet kunnen zien.
Nu zegt dit team dat ze het hebben gevonden met de Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA) telescoop. Het verbergt zich in een bijzonder helder stofveld, precies waar de neutronenster zou moeten zijn. De prozaïsche verklaring wint opnieuw.
Het team publiceerde hun bevindingen in het Astrophysical Journal. Het artikel is getiteld "ALMA-afbeeldingen met hoge hoekresolutie van stof en moleculen in de SN 1987A Ejecta." De hoofdauteur is Dr. Phil Cigan van de Cardiff University.
"Voor het eerst kunnen we zien dat er een neutronenster in deze wolk zit in het supernovarest," zei Dr. Cigan in een persbericht. Het licht is versluierd door een zeer dikke stofwolk, die het directe licht van de neutronenster op vele golflengten blokkeert, zoals mist die een spot maskeert. '
Dr. Mikako Matsuura is hoofddocent aan de School of Physics and Astronomy van de Cardiff University. Haar onderzoek richt zich op stof en moleculen in supernova- en supernova-restanten, en zij was een van de auteurs van deze studie.
"Onze nieuwe bevindingen zullen astronomen nu in staat stellen om beter te begrijpen hoe zware sterren hun leven beëindigen ..."
Dr. Mikako Matsuura, Cardiff University, studeer co-auteur.
"Hoewel het licht van de neutronenster wordt geabsorbeerd door de stofwolk eromheen, laat dit op zijn beurt de wolk schijnen in licht van onder de millimeter, wat we nu kunnen zien met de uiterst gevoelige ALMA-telescoop", zegt Matsuura.
"Onze nieuwe bevindingen zullen astronomen nu in staat stellen om beter te begrijpen hoe massieve sterren hun leven beëindigen, waardoor deze extreem dichte neutronensterren achterblijven," vervolgde Dr. Matsuura.
Het licht van SN 1987A werd voor het eerst opgemerkt op 23 februari 1987. Het was ongeveer 160 miljoen lichtjaar verwijderd, maar flakkerde met licht gelijk aan 100 miljoen zonnen en was maandenlang helder.
SN 1987A was de dichtstbijzijnde supernova in 400 jaar. Niet sinds Keplers Supernova in 1604 is er een zo helder en zo dichtbij geweest. (Keplers Supernova bevond zich in de Melkweg, slechts 20.000 lichtjaar verwijderd.) Het is een constant aandachtspunt geweest voor astronomen en astrofysici, en ze hebben het nu al meer dan drie decennia nauwlettend in de gaten gehouden.
De supernova-explosie veroorzaakte een enorme expanderende schokgolf van gas, oververhit tot meer dan een miljoen graden F. Toen het gas afkoelde, werd een deel ervan vast en vormde een dichte stofwolk. In dat stof zit de neutronenster, precies waar wetenschappers dachten dat het zou zijn.
"We zijn ervan overtuigd dat deze neutronenster achter de wolk bestaat en dat we de precieze locatie kennen", zegt Matsuura. 'Misschien zullen astronomen, wanneer de stofwolk in de toekomst begint op te ruimen, voor het eerst de neutronenster direct kunnen zien.'
Meer:
- Persbericht: Wetenschappers vinden bewijs van ontbrekende neutronenster
- Onderzoeksdocument: ALMA-beelden met hoge hoekresolutie van stof en moleculen in de SN 1987A Ejecta
- Space Magazine: Timelapse toont het gloeiende wrak van Supernova 1987a, dat zich over 30 jaar uitbreidt
- Space Magazine: Astronomen blijven de schokgolven zien uitzetten van Supernova SN1987A, terwijl ze in het omringende interstellaire medium crashen
