Een team van astronomen onder leiding van het California Institute of Technology (Caltech) heeft een nieuwe, ultraheldere klasse supernova ontdekt - en het zingt echt de blues. Misschien wel een van de meest lichtgevende waarneembare objecten in de kosmos, deze nieuwe soorten stellaire explosies kunnen ons helpen de oorsprong van de geboorte te begrijpen, de mysteries van verre sterrenstelsels te ontrafelen en zelfs terug te kijken naar het begin van ons heelal ...
"We leren over een geheel nieuwe klasse van supernova's die niet eerder bekend was", zegt Robert Quimby, een Caltech-postdoctoraal onderzoeker en de hoofdauteur op een paper dat zal worden gepubliceerd in het online nummer van 9 juni van het tijdschrift Natuur. Het team heeft niet alleen vier exemplaren van deze nieuwe klasse gevonden, maar de studie heeft hen ook geholpen de vragen te ontrafelen achter twee eerder bekende supernova's die blijkbaar tot dezelfde categorie behoren.
Als afgestudeerde student aan de Universiteit van Texas, Austin, kwam Quimby in 2007 op de voorgrond van de astronomie toen hij de helderste supernova ooit rapporteerde: 100 miljard keer helderder dan de zon en 10 keer helderder dan de meeste andere supernova's. Destijds was het een record. Gecategoriseerd als 2005ap, had het een nogal vreemde spectrale signatuur - een gebrek aan waterstof. Maar Quimby was niet de enige in de "klas" die huiswerk maakte, omdat de Hubble-ruimtetelescoop ook een raadselachtige gebeurtenis detecteerde die als SCP 06F6 werd vermeld. Het had ook een ongebruikelijk spectrum, maar niets leidde ertoe dat onderzoekers dachten dat het vergelijkbaar was met 2005ap.
Voer Shri Kulkarni, Caltech's John D. en Catherine T. MacArthur Professor in Astronomy and Planetary Science en een co-auteur op het papier in. Ze hebben Quimby aangeworven als een van de oprichters van de Palomar Transient Factory (PTF) - een project dat de lucht doorzoekt naar niet-geregistreerde incidentele lichtflitsen die mogelijke supernova kunnen signaleren. Met het oog van de 1,2 meter lange Samuel Oschin-telescoop in het Palomar-observatorium ontdekten de collega's nog eens vier nieuwe supernova-evenementen. Door de spectra te meten met de 10 meter lange Keck-telescopen in Hawaï, de 5,1 meter telescoop in Palomar en de 4,2 meter lange William Herschel-telescoop op de Canarische Eilanden, ontdekten de astronomen dat alle vier de objecten een ongebruikelijke spectrale signatuur hadden. Quimby realiseerde zich toen dat als je het spectrum van 2005ap enigszins veranderde - de supernova die hij een paar jaar eerder had gevonden - het veel op deze vier nieuwe objecten leek. Het team heeft vervolgens alle spectra samen uitgezet. 'Boom, het was een perfecte match', herinnert hij zich.
Vanaf daar duurde het niet lang om de blues te leren zingen. De astronomen kwamen er snel achter dat door het spectrum van SCP 06F6 te verschuiven, het in overeenstemming kwam met eerdere bevindingen. De resultaten toonden aan dat alle zes supernova's een soortgelijk type waren - allemaal met zeer blauwe spectra - met de helderste golflengten in het ultraviolet. Dit was de ontbrekende schakel die de twee voorheen onverklaarde supernova's verbond. "Dat was het meest opvallende hieraan: dat dit allemaal één klas was", zegt Mansi Kasliwal, een afgestudeerde Caltech-student en co-auteur van de Natuur papier.
Hoewel astronomen nu weten dat deze supernova's verwant zijn, blijft de rest een mysterie. "We hebben een geheel nieuwe klasse van objecten die niet kan worden verklaard door de modellen die we eerder hebben gezien", zegt Quimby. 'Wat we wel van ze weten, is dat ze helder en heet zijn - 10.000 tot 20.000 Kelvin; dat ze snel groeien met 10.000 kilometer per seconde; dat ze waterstof missen; en dat het ongeveer 50 dagen duurt voordat ze verdwijnen - veel langer dan de meeste supernova's, waarvan de helderheid vaak wordt aangedreven door radioactief verval. Er moet dus een ander mechanisme zijn dat ze zo helder maakt. "
Wat zouden ze kunnen zijn? Eén simulatie leidt tot een pulserende paarinstabiliteit en de volgende wijst naar een magnetar. Wat het antwoord ook is, het resultaat is dat de verlichting astronomen helpt bij het bestuderen van verre dwergstelsels, waardoor ze het spectrum van het interstellaire gas kunnen meten en hun samenstelling kunnen ontdekken. De bevindingen zouden ook "licht kunnen werpen" op hoe oude sterren zouden kunnen zijn ... die zich uitstrekken tot het allereerste begin van ons heelal. 'Het is echt verbazingwekkend hoe rijk de nachtelijke hemel blijft', zegt Kulkarni. "Naast supernovae maakt de Palomar Transient Factory ook grote vorderingen in de sterrenkunde."
Oorspronkelijke verhaalbron: California Institute of Technology.
