Turun tähtitieteilijät havaitsivat ennennäkemättömästi räjähtäneen tähden – "Pysyi kirkkaana epätavallisen pitkään"

Supernovaräjähdys syntyy massiivisen tähden kuollessa, kertoo Turun yliopisto tiedotteessaan. Supernovassa havaittavat alkuaineet antavat tutkijoille viitteitä siitä, millainen koostumus kuolevalla tähdellä on ollut sen räjähdyshetkellä.

– Tähdet ovat hehkuvia kaasupalloja, jotka koostuvat enimmäkseen luonnon kevyimmästä alkuaineesta, eli vedystä. Tähtien loiste syntyy atomiytimien fuusioreaktiossa luoden raskaampia alkuaineita ja energiaa, kertoo Turun yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitoksen akatemiatutkija Hanindyo Kuncarayakti tiedotteessa.

Noin kahdeksan kertaa auringon massaisilla tai sitä suuremmilla tähdillä on sipulinkuoria muistuttava rakenne, sisältäen eri alkuaineista koostuvia kerroksia. Näissä kerroksissa on vetyä raskaampia alkuaineita, kuten heliumia, hiiltä ja happea.

Lue myös: Lähes mahdottomasta tulee pian mahdollista: Mustista aukoista tehdään värielokuvia – valkeneeko mysteeri vihdoin?

– Elämänsä aikana tällainen tähti voi menettää jopa suurimman osan massastaan. Yleisin syy tälle on ilmiö, jota kutsutaan tähtituuleksi. Auringossa huomattavasti vähäisemmässä määrin tapahtuvaa kaasuvirtausta taas kutsutaan aurinkotuuleksi.

– Jotkut tähdet menettävät massaansa hyvin voimakkaasti, jolloin niiden vetykuori voi hävitä kokonaan paljastaen tähden sisäkerrokset. Tähden menettämä kaasu saattaa jäädä tähden ympärillä olevaksi aineeksi, Kuncarayakti sanoo.

"Spektri oli jotain, mitä emme ole ennen nähneet"

Tähtitieteilijät ovat aiemmin havainneet supernovia, joissa tähden ympärillä on ollut runsaasti vetyä ja heliumia sisältävää ainetta. Hiilestä ja hapesta koostuvaa ainetta on supernovissa havaittu ensimmäisen kerran vasta vuonna 2021.

Hiiltä ja happea on löydetty sellaisista supernovista, joissa tähdet ovat ennen räjähdystä menettäneet ulkokuortaan ja kerryttäneet ympärilleen ainetta vedystä lähtien.

Kuncarayaktin johtama tutkijaryhmä on onnistunut löytämään supernovan, joka laajentaa käsitystämme suurimassaisten tähtien kokemasta massan menetyksestä. Tutkijat havaitsivat SN2021ocs-supernovaa Euroopan eteläisen observatorion (ESO) Chilessä sijaitsevan teleskoopin avulla.

– Supernovan spektri oli jotain, mitä emme ole ennen nähneet. Siinä oli vahvoja hapen ja magnesiumin spektriviivoja. Supernova pysyi lisäksi kirkkaana epätavallisen pitkään ja oli väriltään harvinaisen sininen, Kuncarayakti kertoo.

Lue myös: Nasa julkaisi ennennäkemättömiä kuvia Jupiterista – uusi näkymä mykistäviin revontuliin ja haaleisiin renkaisiin

Yliopiston tiedotteen mukaan havainnot viittaavat siihen, että supernovaräjähdyksestä peräisin oleva happi- ja magnesiumpitoinen laajeneva kaasu olisi törmännyt tähteä ympäröivään aineeseen.

Aineen arvioidaan muodostuneen tähden ympärille vain noin tuhat päivää ennen sen räjähtämistä. Tutkimuksessa tehdyt havainnot antavat siten aikakoneen tavoin tietoa kuolevan tähden viimeisistä hetkistä vain hieman ennen sen räjähtämistä.

Lue myös: "Ihmiskunnan suurimpiin kuuluva tieteellinen hanke koskaan" – maailman suurimman radioteleskoopin rakennustyöt alkoivat

– Havaitsemalla uuden tyyppisiä supernovia saamme arvokasta tietoa suurimassaisten tähtien myöhäisistä kehityksen vaiheista. Tämä taas tuo uusia haasteita teorialle tähtien kehityksestä, tutkimukseen osallistunut Turun yliopiston tähtitieteen professori Seppo Mattila toteaa.

Tutkimus on julkaistu arvostetussa Astrophysical Journal Letters -sarjassa.