Artistieke weergave van SN 1993J, waar een rode superreus supernova-voorloper (links) explodeert nadat hij ongeveer zeven zonsmassa's waterstofgas heeft overgedragen aan de blauwe begeleidende ster (rechts). Krediet: ESA
Astronomen hebben twee sterren gevangen in de verdwijnende acts die hen in verband brengen met type II supernova-gebeurtenissen.
Er wordt algemeen aangenomen dat type II-supernova's het gevolg zijn van de interne ineenstorting en explosie van zware sterren, ongeveer negen keer zo groot als onze zon. Maar heel weinig waarnemingen hebben de relatie daadwerkelijk bevestigd.
Nu hebben onderzoekers twee oudersterren gezien die in supernovae “voor” -beelden verschenen - maar niet in afbeeldingen die na de ontploffingen werden genomen.
"Het verdwijnen van de voorlopers bevestigt dat deze twee supernova's zijn geproduceerd door Red Supergiants", schrijven co-auteurs Justyn Maund en Stephen Smartt. Hun nieuwe paper verschijnt in het nummer van deze week Wetenschap.
Tot dusver is slechts één ster verdwenen nadat hij was ontploft - de ster die als SN 1987A in de Lokale Groep van sterrenstelsels explodeerde. Zeven andere sterren zijn gespot in de wijken van type II supernovae voordat ze afgingen, maar van geen van hen is aangetoond dat ze verdwenen zijn, schrijven Maund en Smartt.
Maund is aangesloten bij zowel de Universiteit van Kopenhagen in Denemarken als de Universiteit van Californië in Santa Cruz, en Smartt is van de Queen's University Belfast in het VK. Ze gebruikten de Hubble-ruimtetelescoop en de Gemini-telescoop om de twee supernova's te observeren.
De stamvader van SN 2003gd, een M-superreus in het sterrenstelsel M74, 'wordt niet langer waargenomen op de SN-locatie', vonden ze. Ze schatten dat 2003gd zeven keer de massa van de zon is, wat ze erkennen "ligt aan de onderkant van het massabereik dat theoretisch mogelijk wordt geacht om kern-instortingsgebeurtenissen te veroorzaken." Ze zeiden dat er voldoende onzekerheid in de massa van het object is dat deze groter zou kunnen zijn dan zeven zonsmassa's, maar zelfs als dat niet het geval is, worden verschillende andere sterren in het lage deel van het bereik ervan verdacht te exploderen als supernova's.
De co-auteurs wijzen er ook zorgvuldig op dat stof van de supernova nog steeds zichtbaar is, en: "Men zou kunnen stellen dat de ster die geïdentificeerd werd als de voorloper een naburige ster was die nu verduisterd wordt door stofvorming." Maar hun werk geeft aan dat de explosie niet stoffig genoeg was om een ster te verlichten die zo helder was als de ouder van SN 2003gd. Ze geloven dat de ster van de voorvader echt is verdwenen - hoewel verdere bevestiging zal komen naarmate het stof verder opruimt.
SN 1993J is een werkelijk uitzonderlijk geval. De K-superreus die explodeerde in die supernova is ook niet meer aanwezig, melden de auteurs - maar zijn B-superreus binaire metgezel wordt nog steeds waargenomen.
Het model voor het binaire systeem was van een stamvader die 15 keer de massa van de zon was, met een iets minder zware binaire metgezel. De voorvaderster evolueerde sneller en bracht een deel van zijn massa over op de binaire metgezel, inclusief een aanzienlijk deel van zijn waterstofomhulsel. De binaire metgezel groeide tot 22 keer de massa van de zon. De interactie vond plaats gedurende ongeveer 250 jaar en beïnvloedde de supernova-explosie zodanig dat SN 1993J bekend werd als een van de meest bijzondere supernovae ooit gezien.
De locatie van SN 1993J is in de 2 tot 13 jaar na de explosie meerdere keren in beeld gebracht met Hubble en een handvol andere telescopen. Bij de waarneming van 2004 was het rode deel van de spectrale energieverdeling van SN vervaagd tot onder het niveau van de rode spectrale energie van het binaire voorlopersysteem, “waardoor de voortdurende aanwezigheid van de K-superreus ster werd uitgesloten en dus werd bevestigd als de stamvader van SN 1993J ”, schreven de auteurs.
Ze zeiden dat binnenkort het blauwe deel van het spectrum van de supernova zal vervagen, wat een venster opent voor observaties van de overgebleven metgezelster.
De auteurs concluderen dat hun "eenvoudige, maar tijdrovende" methode "er geen twijfel over laat bestaan dat de twee sterren de voorlopers waren van de supernova's, SN 2003gd en SN 1993J, en bevestigt dat type II-supernova's, zoals voorspeld, zijn voortgekomen uit rode superreuzen. "
