Resterne af supernovaen Cas A, observeret af NuStar-satellitten. (NASA)

Nasa-satellit med dansk teknologi opklarer supernova-gåde

torsdag 20 feb 14
|
af Christoffer Muusmann

Kontakt

Allan Hornstrup
Afdelingsleder for Astrofysik og Atmosfærefysik
DTU Space
45 25 97 22
NASA har med satellitten NuSTAR studeret resterne af en eksploderet stjerne og har dermed fået helt ny viden om supernovaer.

Hvad sker der, når en stjerne ender sine dage i en voldsom supernova-eksplosion? Nu er et internationalt hold af rumforskere kommet tættere på svaret – med hjælp fra teknologi udviklet på DTU Space. De banebrydende resultater offentliggøres i dag i det internationale tidskrift Nature.

NASA har drejet røntgenteleskoperne, der er om bord på NASA-satellitten NuSTAR, mod stjernebilledet Cassiopeia. Med røntgenteleskoperne kan man nærstudere resterne af en eksploderet stjerne – en supernova – der findes blandt de andre stjerner i stjernebilledet. Resterne af stjernen er kendt som Cas A og består af gigantisk sky af gas og andet materiale.

Hermed har man skabt verdens første billede af, hvordan radioaktivt materiale fordeler sig i gasskyen. Ved at studere fordelingen af – i dette tilfælde af den radioaktive isotop 44Ti – har man fået vished for, at supernova-eksplosioner foregår på en asymmetrisk måde. Det vil sige, at stjernen ikke blot falder sammen i én bevægelse for så efterfølgende at detonere i enorm eksplosion. Det er mere komplekst end som så. Det er noget, man i en årrække har formodet, men først nu har fået endegyldigt bevis for.

Allan Hornstrup, astrofysiker på DTU Space, forklarer om det danske bidrag til opdagelsen:

”DTU Space har udviklet den særlige reflekterende belægning til NuSTAR-satellittens røntgenteleskop, der gør det muligt for teleskopet at fokusere og få et skarpt og præcist billede af den hårde røntgenstråling. Vi kan godt være stolte over, at vores viden og teknologi er med til at forbedre forståelsen for, hvordan et af de voldsomste og mest komplekse fænomener i universet finder sted.”

Med observationerne fra NuSTAR’s røntgenteleskoper kan man i detaljer se, hvordan 44Ti fordeler sig i skyen. 44Ti er en radioaktiv isotop med relativt kort henfaldstid, nemlig omkring 60 år. Det betyder, at 44Ti må være skabt ved selve eksplosionen. Fordelingen af 44Ti i skyen kan derfor sige noget om, hvordan eksplosionen er foregået.

Oprindeligt mente man, at en supernova-eksplosion opstod ved, at hele kernen faldt sammen i én bevægelse. Denne implosion skabte så en udadrettet trykbølge, der blæste en stor del af den yderste del af stjernen væk nærmest i en symmetrisk kugleform. Problemet var bare, at det ikke var særlig let at lave simuleringer, der var symmetriske og få dem til at eksplodere på en måde, som vi ser i rigtige supernovaer. Der var ganske enkelt noget galt med modellerne. Det viste sig, at det kræver en vis asymmetri i eksplosionen, for at den kan foregå. Problemet har indtil nu været, at ingen observationer direkte har kunnet be- eller afkræfte denne asymmetri.

Observationerne af 44Ti med NuSTAR viser præcist, hvor det nydannede materiale fordeler sig i Cas A, og det viser derfor meget tydeligere, hvordan eksplosionen er foregået. Man ser, at 44Ti er ujævnt fordelt, og det betyder, at eksplosionen som nævnt har været asymmetrisk. Med de grundige observationer kan det samtidig afgøres, at asymmetrien ikke er opstået, fordi kernen bare har startet eksplosionen lidt mere i et område end et andet. Ej heller, at den er opstået som følge af en stærkt roterende kerne. De nye observationer tyder med andre ord på, at modellerne nu skal laves mere avanceret, og formentlig omfatte en slags opblanding af materiale dybt inde i den eksploderende stjerne.

Se mere på NASA's hjemmeside.

NuSTARsatellitten. Illustration: NASA/JPL-Caltech

Relaterede Videoer  

Vis flere