Ny forskning med bidrag fra DTU viser, at særlige Wolf-Rayet-stjerner stik mod antagelsen kan ende deres liv i en vild eksplosion.
Et internationalt forskerhold med deltagelse af DTU Space har som de første observeret en supernova-hændelse i forbindelse med en type af stjerner, som kaldes Wolf-Rayet-stjerner.
En supernova er en eksplosion, der finder sted, når en stjerne af en vis størrelse har brugt sit brændstof i kernen og kollapser under tryk fra gravitationen ude fra.
Når det sker bliver stjernen typisk til en neutron-stjerne eller et sort hul.
"Måske er eksploderende Wolf-Rayet-stjerner meget mere hyppige, end vi har antaget"
Giorgos Leloudas, seniorforsker DTU Space
Men lige præcis med Wolf-Rayet-stjerner har man hidtil ment, at de ikke eksploderede i en supernova. I stedet har man ment, at de lige så stille kollapsede og blev til et sort hul som følge af særlige fysiske forhold i stjernen.
Men nu har forskerne altså for første gang observeret en stjerneeksplosion, en supernova, af en Wolf-Rayet-stjerne.
"Det er en meget spændende opdagelse. Allerede to dage efter at eksplosionen fandt sted, kunne vi registrere et spektrum, en signatur, fra denne unikke supernova," siger seniorforsker på DTU Space Giorgos Leloudas.
Den nye opdagelse er netop blevet publiceret i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature med Giorgos Leloudas blandt forfatterne.
Dermed har de påvist, at disse stjerner faktisk kan 'eksplodere'.
I hvert fald hvad angår denne type Wolf-Rayet-stjerne, som er en variant kaldet WC/WO, hvis ydre lag primært består af kulstof og ilt.
"Teorien var, at Wolf-Rayet-stjerner blev til sorte huller uden en supernova'eksplosion'. Nu har vi observeret en supernova fra en. Så vi kan med sikkerhed sige, at nogle af disse stjerner eksploderer som andre stjerner, men at det ikke nødvendigvis gælder alle. Det er et stort skridt i forståelsen af de forskellige typer stjerners endeligt," siger Space Giorgos Leloudas.
Eksplosioner sker måske oftere end hidtil antaget
Efter at den aktuelle supernova blev observeret, har en anden forskergruppe også identificeret en supernova fra en Wolf-Rayet-stjerne.
"Årsagen til, at vi ikke kender så meget til denne type af hændelse, kan ganske enkelt skyldes, at vi først nu er blevet i stand til at observere dem. Måske er eksploderende Wolf-Rayet-stjerner meget mere hyppige, end vi har antaget," siger Giorgos Leloudas.
Det er i forbindelse med supernovaer, at der dannes og udslynges blandt andet tunge grundstoffer i universet. Blandt andet jern, guld og elementer, der er med til at skabe betingelserne for dannelse af solsystemer med planeter, som eksempelvis Jorden. Dermed giver forskningen i disse stjerner svar på store spørgsmål om universet.
"Vi udforsker oprindelsen af alt stof, og søger forklaringer på fysiske fænomener, som vi har tendens til at tage for givet," siger ledende forfatter på artiklen i Nature, professor Avishay Gal-Yam fra Particle Physics and Astrophysics Department ved det israelske Weizmann Institute of Science.
"Hvor kom alt dette fra? Det spørgsmål vil jeg gerne kunne besvare så godt og præcist som muligt".
Stjernen har en masse 10 gange større end solens
Wolf-Rayet stjerner er meget massive stjerner. De er mindre end solen, men har en masse, der er langt større.
Den aktuelle stjerne har en masse 10 gange større end solens.
De adskiller sig også fra andre stjerner ved, at de mangler nogle af de ydre lag, som typisk udgøres af lettere grundstoffer som hydrogen. I stedet er denne stjernes overflade karakteriseret ved helium og tungere grundstoffer som eksempelvis kulstof.
Supernoaven fra Wolf-Rayet-stjernen blev detekteret fra det jordbaserede Zwicky Transient Facility i USA samt en række andre faciliteter, blandt dem NASA's rumbaserede Neil Gehrels Swift Observatory. Det er sket ved analyse af stråling fra eksplosionen. Blandt andet lys i form af elektromagnetisk stråling. Blandt andet blev der identificeret kulstof-, oxygen- og neon-atomer.