Supernova 1987A was a "failed supernova" twenty thousand years before its jet-driven explosion
Dit artikel stelt voor dat de progenitor van Supernova 1987A eeuwenlang verscheen als een "mislukte supernova" voor equatoriale waarnemers door obscuratie door een binaire uitgestoten ring, wat suggereert dat dergelijke gebeurtenissen feitelijk Type II ILOTs zijn in plaats van kerninstortingsmislukkingen, terwijl het ook speculeert dat het Jittering Jets Explosiemechanisme de morfologische misalignement van het systeem verklaart.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
In het uitgestrekte theater van het kosmos leven massieve sterren snel en sterven ze jong, vaak eindigend hun leven in spectaculaire explosies die bekend staan als kerninstortingssupernovae. Decennialang hebben astronomen gedebatteerd over de exacte wijze waarop deze sterren detoneren. Eén school van denken suggereert dat een vloedgolf van spookachtige deeltjes, genaamd neutrino's, de noodzakelijke duw geeft om de ster uit elkaar te blazen. Een andere theorie stelt voor dat de ster krachtige jets van materiaal afvuurt die door de kern heen breken en de explosie aandrijven. Een derde, meer verontrustende mogelijkheid is ook overwogen: dat sommige massieve sterren simpelweg naar binnen storten zonder te exploderen, om vervolgens te vervagen tot een zwart gat in een gebeurtenis die een "mislukte supernova" wordt genoemd. De ster SN 1987A, die in 1987 explodeerde in een nabijgelegen sterrenstelsel, blijft het meest beroemde en bestudeerde voorbeeld van een dergelijke gebeurtenis. De unieke vorm ervan, bestaande uit drie gloeiende ringen van gas, heeft lang gewezen op een complexe geschiedenis met een begeleidende ster, maar het precieze verhaal van wat er vóór de explosie gebeurde, is ongrijpbaar gebleven.
Een nieuwe studie door Noam Soker biedt een fris perspectief op dit kosmische puzzelstuk, waarbij hij suggereert dat de geschiedenis van SN 1987A waarnemers erin heeft kunnen slagen te misleiden door te doen voorkomen dat een "mislukte supernova" plaatsvond, terwijl de ster zijn pre-explosiefase eigenlijk overleefde. Het onderzoek richt zich op een dramatische gebeurtenis die plaatsvond ongeveer twintig duizend jaar voordat de ster eindelijk explodeerde. Op dat moment onderging de ster, die waarschijnlijk in een binaire systeem met een kleinere begeleider stond, een gewelddadige interactie die een enorme hoeveelheid materiaal uitstootte. Dit materiaal vormde een dichte, platte ring rond de evenaar van de ster, samen met twee zwakkere buitenste ringen. Soker betoogt dat voor een waarnemer die in het vlak van deze ring staat, de ster honderden jaren lang dramatisch zou lijken te vervagen en rood zou zijn geworden. De dichte ring van gas en stof zou het directe zicht op de ster hebben geblokkeerd, waardoor slechts een fractie van het licht de waarnemer kon bereiken, voornamelijk als de verstrooide gloed van de buitenste ringen. Voor een dergelijke kijker zou de ster lijken te dimmen en te sterven, wat de handtekening van een mislukte supernova nabootst.
De paper verduidelijkt echter dat er niets misging. Er was geen kerninstorting en er werd tijdens deze lange periode van verduistering geen zwart gat gevormd. In plaats daarvan was het evenement een type intermediaire-luminositeit optische transient, een fenomeen waarbij een ster tijdelijk achter zijn eigen uitgestoten puin verdwijnt. Gedurende een paar honderd jaar werden de buitenste ringen transparant genoeg om meer licht door te laten, en uiteindelijk klaarde ook de binnenste ring op. De progenitorster werd gedurende enkele duizenden jaren weer helder tot haar normale luminositeit, en ging zo door totdat zij twee decennia later eindelijk explodeerde als een supernova. Deze bevinding ondersteunt het idee dat veel kandidaten die voorheen als mislukte supernovae werden beschouwd, eigenlijk sterren zijn die simpelweg worden gehinderd door hun eigen uitgestoten materiaal, in plaats van sterren die zijn ingestort in de duisternis.
De studie behandelt ook een tweede mysterie betreffende de vorm van de explosie. Terwijl de drie ringen van gas in een plat vlak liggen, was de werkelijke explosie die in 1987 plaatsvond niet uitgelijnd met hen; de klap was onder een aanzienlijke hoek gekanteld, wat een bipolaire structuur creëerde die lijkt op een sleutelgat. Als de begeleidende ster de kern van de stervende ster simpelweg had opgejaagd, zou men verwachten dat de explosie zou uitlijnen met de ringen. Omdat dit niet het geval is, stelt Soker een complexer scenario voor met de "jittering jets" explosiemechanisme. In dit model begint de explosie met chaotische jets die in willekeurige richtingen vuren. Terwijl de explosie vordert, stuurt de rotatie van de kern van de ster, die door de begeleider was opgejaagd, de uiteindelijke, krachtigste jets uiteindelijk in een vaste richting. Deze richting is toevallig gekanteld ten opzichte van de ringen, wat de uitgelijnde, sleutelgatvormige explosie creëert die we vandaag de dag zien.
Dit onderzoek voegt een laag van nuance toe aan ons begrip van hoe massieve sterren sterven. Het suggereert dat de "mislukte supernovae" die we wellicht observeren, niet noodzakelijkerwijs sterren zijn die de geest hebben gegeven, maar sterren die zich midden in een rommelige, stoffige transitie bevinden. Door de unieke geschiedenis van SN 1987A als casestudy te gebruiken, versterkt het artikel het argument dat jet-gedreven explosies een primaire manier zijn waarop deze sterren hun leven eindigen. Het schetst een beeld van een ster die, twintig duizend jaar voor haar laatste moment, zich verborg achter een gordijn van haar eigen creatie, waardoor zij het universum even bedroog door te doen voorkomen dat zij was mislukt, voordat zij uiteindelijk haar ware, explosieve natuur onthulde.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.