Tung stjärna exploderar till ny typ av supernova

Nattliga studier av stjärnhimmeln har lett till upptäckten av en ny typ av supernova. Den är ett resultat av explosionen av en ovanligt tung stjärna.

Den nya sortens stjärnexplosion beskrivs i det senaste numret av tidskriften Nature. Denna slags supernova kallas Typ Icn.

Astronomerna, bland annat forskare från Stockholms universitet, menar att supernovan utgör explosionen av en ovanligt tung stjärna som innan explosionen kastat av sig det mesta av sitt yttre skal. Väte och helium, som annars utgör 99 procent av alla stjärnor, saknas helt i denna avskalade stjärnsmäll.

Söker efter stjärnexplosioner varje natt

Stockholmsforskarna medverkar i ett projekt som heter Zwicky Transient Facility (ZTF) och har sedan flera år tillbaka genomsökt stjärnhimlen varje natt efter nya stjärnexplosioner.

– Att vi hittar många tusentals supernovor betyder också att vi hittar de ovanligare sorterna, förklarar Steve Schulze vid Fysikum, Stockholms universitet, som är en av de deltagande astronomerna. Knepet är oftast att snabbt känna igen och undersöka de mest spännande explosionerna.

Stjärnan kollapsade till svart hål

ZTF-forskarna beskriver den andra Typ Icn supernovan som de funnit, i en kompletterande artikel. Här kunde de observera den mer i detalj, med både rymdteleskopet Hubble och det Nordiska optiska teleskopet (NOT) på La Palma, Kanarieöarna. De senare observationerna tyder på att det mesta av stjärnan kollapsat till ett svart hål.

– Vi tror det rör sig om en stjärnsmäll som syns i våra teleskop under några månader då gasen från explosionen krockar med den materia som stjärnan tidigare kastat ut, säger Jesper Sollerman, professor vid Institutionen för astronomi, Stockholms universitet, som också har deltagit i studierna.

­– Därefter kunde vi, trots flera försök, inte längre se supernovan, vilket kan tolkas som om det mesta av innandömet kollapsat till ett svart hål. Kanske är en sådan kollaps vad de flesta av de mest massiva stjärnorna råkar ut för, tillägger han.

Vetenskaplig artikel:

A WC/WO star exploding within an expanding carbon-oxygen-neon nebula, publiceras i Nature. Studien leds av Avishay Gal-Yam från Weizmanninstitutet i Israel och presenterar den första Typ Icn supernovan SN 2019hgp. Medförfattare från Stockholms universitet är Steve Schulze vid Fysikum samt Jesper Sollerman, Erik Kool och Claes Fransson vid Institutionen för astronomi.

Vetenskaplig artikel:

The Type Icn SN 2021csp: Implications for the Origins of the Fastest Supernovae and the Fates of Wolf-Rayet Stars, publiceras i Astrophysical Journal. Studien leds av Daniel Perley vid Liverpool John Moores University i England och inkluderar Jesper Sollerman, Steve Schulze, Erik Kool, Ragnhild Lunnan och Ting-Wan Chen från OKC och Stockholms universitet.

Kontakt:

Jesper Sollerman, professor i astronomi, Institutionen för astronomi, Stockholms universitet, jesper@astro.su.se