Stockholms universitet

Ny typ av supernovaexplosion avslöjar naken stjärna

Astronomer från Stockholms universitet har tillsammans med andra forskare undersökt en exploderande stjärna som saknar alla de vanligaste grundämnena i universum. Den sällsynta avskalade stjärnan hjälper forskarna att förstå hur och var grundämnen som svavel och kisel bildas. Studien är publicerad i det senaste numret av tidskriften Nature.

Artistisk bild av hur en exploderande avskalad stjärna skulle kunna se ut. Illustration: W. M. Keck Observatory / Adam Makarenko.

Exploderande stjärnor – supernovor – dyker plötsligt upp på natthimlen och lyser i några veckor. Dagens supernovateleskop, som Zwicky Transient Facility (ZTF), hittar tusentals varje år och upptäcker ibland mycket sällsynta explosioner. En sådan är supernovan SN 2021yfj som flammade upp i stjärnbilden Valfisken i september 2021 och ligger cirka 2 miljarder ljusår från jorden.

– Det här var första gången vi såg en exploderande stjärna som i princip var helt avklädd. Den visar oss hur stjärnor är uppbyggda och att de kan förlora mycket material innan de exploderar, säger Steve Schulze, som ledde studien. Han var postdoktor vid Oskar Klein-centret i Stockholm när supernovan upptäcktes och undersökningen inleddes.

Jesper Sollerman, professor vid Institutionen för astronomi vid Stockholms universitet, är en av medförfattarna i studien:

– Större delen av universum består av väte och helium, men vi har tidigare funnit exploderande stjärnor som faktiskt saknar dessa grundämnen och i stället innehåller mestadels kol, syre och kväve. SN 2021yfj innehåller istället de ännu mer sällsynta grundämnena kisel och svavel. Dessa produceras i de allra innersta delarna av massiva stjärnor, men vi har aldrig tidigare sett bevis för detta på ett så tydligt sätt.

Under nästan två månader samlade det internationella forskarlaget in observationer med flera av de största tillgängliga teleskopen, inklusive Keck-teleskopet på Hawaii, Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope i Chile och det Nordiska optiska teleskopet på kanarieön La Palma. Analysen av dessa observationer avslöjade strålning från material som omgav den exploderande stjärnan och som var rikt på främst svavel och kisel – i motsats till alla tidigare studerade supernovaexplosioner.

– ZTF är en riktig upptäckarmaskin. Vi hittar ständigt nya spännande fenomen ute i universum som inte sällan väcker uppmärksamhet. Detta är nu den tjugonde artikeln i tidskriften Nature som jag varit del av på ungefär lika många år, och ZTF står för de sex senaste upptäckterna, berättar Jesper Sollerman.

 

Studien

Artikeln Extremely-stripped supernova reveals a silicon and sulphur formation site publicerades i Nature den 20 augusti. Studien leddes av Steve Schulze, tidigare postdoktor vid Oskar Klein Centre vid Stockholms universitet och nu baserad vid Northwestern University, USA. Från Stockholms universitet medverkade förutom Steve Schulze och Jesper Sollerman även Ragnhild Lunnan, Nikhil Sarin, Seán Brennan, Claes Fransson, Anjasha Gangopadhyay och Anders Jerkstrand. 

Studien kan också läsas på arxiv.org, ett öppet arkiv med icke-peergranskade digitala preprints och postprints.

eventNewsArticle

standard-article

false

{
  "dimensions": [
    {
      "id": "department.categorydimension.subject",
      "name": "Global categories",
      "enumerable": true,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "department.categorydimension.tag.Keywords",
      "name": "Keywords",
      "enumerable": false,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "department.categorydimension.tag.Person",
      "name": "Person",
      "enumerable": false,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "department.categorydimension.tag.Tag",
      "name": "Tag",
      "enumerable": false,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "localcategorytree.su.se",
      "name": "Lokala kategorier för www.su.se",
      "enumerable": true,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "webb2021.categorydimension.Category",
      "name": "News Category (Webb 2021)",
      "enumerable": true,
      "entities": [
        {
          "id": "webb2021.categorydimension.Category.forskning_nyheter",
          "name": "Forskning",
          "entities": [],
          "attributes": [],
          "childrenOmitted": false,
          "localizations": {}
        }
      ],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "webb2021.categorydimension.Label",
      "name": "Etiketter (Webb 2021)",
      "enumerable": true,
      "entities": [
        {
          "id": "webb2021.categorydimension.Label.Astronomi",
          "name": "Astronomi och kosmologi",
          "entities": [],
          "attributes": [],
          "childrenOmitted": false,
          "localizations": {}
        }
      ],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "webb2021.categorydimension.Label.en",
      "name": "Labels (Webb 2021)",
      "enumerable": true,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    },
    {
      "id": "webb2021.categorydimension.Keyword",
      "name": "Keywords (Webb 2021)",
      "enumerable": false,
      "entities": [],
      "localizations": {}
    }
  ]
}