Radiosignaler avslöjar supernovas ursprung

I det senaste numret av tidskriften Nature avslöjar astronomer från Stockholms universitet ursprunget till en termonukleär supernovaexplosion. Starka spektrallinjer från helium och den första iakttagelsen från en sådan supernova i radiovågor visar att en exploderande vit dvärgstjärna hade en heliumrik kompanjonstjärna .

Supernovor av typ Ia är viktiga för astronomer eftersom de används för att undersöka universums expansion. Ursprunget till dessa explosioner har dock förblivit oklart. Även om det är fastställt att explosionen beror på att en kompakt vit dvärgstjärna på något sätt samlar på sig materia från en kompanjonstjärna är det inte känt exakt hur det går till. Den nya upptäckten av supernovan SN 2020eyj visar förekomsten av en kompanjon bestående av helium som förlorade mycket av sin materia precis innan den vita dvärgstjärnans explosion.

– När vi såg signaturerna av stark växelverkan med materien från kompanjonstjärnan försökte vi upptäcka det även via radiovågor, förklarar Erik Kool, post-doktor vid Institutionen för astronomi vid Stockholms universitet och huvudförfattare till studien.

– Upptäckten av radiovågorna är de första som gjorts av en typ Ia-supernova – något som astronomer har försökt att göra i decennier.

Supernova 2020eyj upptäcktes med Zwicky Transient Facility-kameran på Palomarberget i Kalifornien, där Oskar Klein Centrum vid Stockholms universitet är medlemmar.

–Det nordiska teleskopet på La Palma var sedan avgörande för att följa upp denna supernova. Men även spektra från det stora Keck-teleskopet på Hawaii visade den ovanliga heliumdominerade materian runt den exploderande stjärnan, säger professor Jesper Sollerman vid Institutionen för astronomi och medförfattare till artikeln.

– Det här är helt klart en väldigt ovanlig typ av Ia-supernova, men fortfarande relaterad till de vi använder för att mäta universums expansion, tillägger Joel Johansson vid Fysikum.

– Medan normala supernovor av typ Ia alltid verkar explodera med samma ljusstyrka, visar denna supernova att det finns många olika sätt som en vit dvärgstjärna kan explodera på, tillägger han.

Länk till artikeln i Nature: https://www.nature.com/articles/s41586-023-05916-w

Kontakt

Erik Kool, post-doktor vid Institutionen för astronomi (pratar engelska)
Tel: 0793045314
E-post: erik.kool@astro.su.se

Joel Johansson, forskare vid Fysikum
Tel: 070-3969134
E-post: joeljo@fysik.su.se

Jesper Sollerman, professor i astronomi vid Institutionen för astronomi
Tel: 08-553 785 54
E-post: jesper@astro.su.se

Studien ”A radio-detected Type Ia supernova with helium-rich circumstellar material” är publicerad i Nature och har letts av Erik Kool från Institutionen för astronomi vid Stockholms universitet och beskriver den första radiodetektionen av en supernova av typ Ia. Medförfattare från Stockholms universitet är Joel Johansson, Jesper Sollerman, Steve Schulze, Peter Lundqvist, Sheng Yang och Conor Omand. Arbetet involverade forskare från institutioner över hela världen, däribland Caltech, Weizmann Institute, IAA-CSIC, NAOJ, Macquarie University och Trinity College Dublin.