Stjärnexplosion en bit i avståndspusslet
När en supernova brann av i en relativt närbelägen galax i februari gav det forskarna en möjlighet att slipa på sina teorier. Dessa supernovor är några av universums viktigaste måttstockar, och ju mer astronomerna förstår av de bakomliggande mekanismerna desto exaktare bild får man av universums barndom.
Den 4 februari såg astronomerna en exploderande stjärna, en supernova, i galaxen Messier 100. Den fick beteckningen SN2006X. SN för supernova, 2006 för året och X för att det är den 24 supernovan hittills i år.
Nu är supernovor inte särskilt ovanliga, vilket bland annat märks på att SN2006X var den 24:e trots att året ännu är ungt. Men det händer inte så ofta att de dyker upp så pass nära inpå vår galaktiska hemvist. Messier 100 ligger på "bara" 60 miljoner ljusårs avstånd, vilket gör den till om inte en galaktisk granne så i alla fall tillhörande samma kvarter.
Exploderande dvärg
En av de astronomer som studerat SN2006X är Stockholmsastronomen Peter Lundqvist, som har just supernovor som forskningsområde.
– Vi ser ungefär en supernova per år som är så här pass nära. Men instrumenten blir ju bättre och bättre, så vi har tagit tillfället i akt att observera med nya instrument. Det gör ju att vi kan se nya saker.
Peter och hans kollegor har observerat SN2006X i röntgen, radio och det optiska området.
– Vi har gjort den djupaste exponeringen någonsin av en supernova i radioområdet. Anledningen till det är att det kan säga något om vad det var som exploderade, vilken typ av ursprungsstjärna det var.
Och just detta är rätt intressant. SN2006X var en så kallad supernova typ Ia. Den kanske mest kända supernovatypen, en massiv normal, stjärna som exploderar i slutet av sitt liv, kallas för typ II. För att krångla till det så finns det också typ Ib och Ic som sannolikt är massiva stjärnor som kollapsar i slutet av sina liv, med skillnaden att det redan förlorat större delen av sina yttre höljen innan explosionen. Men för typ Ia är det istället fråga om en så kallad vit dvärg som exploderar.
Två möjligheter
Vita dvärgar är det som blir kvar när stjärnor av ungefär solens massa når slutet av sitt liv. På ålderns höst expanderar stjärnan enormt – vilket även solen kommer att göra – till en röd jätte. Under en kort tid lyser den mångfallt starkare än tidigare under sitt liv, men förbrukar snart sitt återstående bränsle och kollapsar till just en vit dvärg. Vid det laget är stjärnan stor som jorden eller Neptunus men har samma massa ungefär som solen.
Om en sådan vit dvärg befinner sig i par med en annan stjärna, och paret cirklar varandra tillräckligt tätt kan det hända att material från den vanliga stjärnan spiller över på den vita dvärgen. Om och när den passerar en magisk massagräns, som är lite drygt solens massa, så exploderar den. Det är åtminstone ett tänkbart scenario. Ett annat scenario är att ett tätt par vita dvärgar sakta spiralar in mot varandra. Om och när de så småningom smälter samman exploderar de.
Den noggranna observationen av SN2006X i radioområdet gjorde astronomerna just för att eventuellt kunna avgöra vilken av dessa skeenden som lett till explosionen.
– Vi detekterade ingen radioemission från supernovan, säger Peter Lundqvist. Det betyder att sannolikheten att en vanlig stjärna var inblandad är rätt liten. Men eftersom vi inte är helt säkra på hur massöverföringen mellan en huvudseriestjärna och en vit dvärg går till så kan vi ändå inte vara helt säkra på att det var två vita dvärgar som smälte samman, påpekar han.
Universums måttstockar
En anledning som gör det viktigt att känna till mekanismerna bakom typ Ia-supernovor är att de används som universums viktigaste måttstockar. Man använder dem för att kalibrera universums avståndsskalor.
Anledningen till detta är dels för att de är ljusstarka och att man därför kan se dem på riktigt stora avstånd. En supernova lyser för en stund lika starkt som resten av galaxen den befinner sig i. En annan anledning till att de är bra att använda för att kalibrera avståndsskalorna är att det finns en starkt samband mellan deras ljusstyrka och ljuskurvan, det vill säga det sätt ljuset ökar och sedan avtar under och efter en explosion.
– Är det så att det kan finnas två typer av supernovor typ Ia så kan det givetvis påverka denna kalibrering, säger Peter Lundqvist.
Eftersom avstånd i universum även är tid – tio miljarder ljusår bort är även tio miljarder år bakåt i tiden – så kan faktiskt denna närbelägna supernova få en viss betydelse för hur astronomerna ser på det allra avlägsnaste och äldsta. Så kan det vara.