Supernovana räjähtänyt tähti tunnistettiin ESOn suurteleskoopilla

01.12.2008

Akatemiatutkija Seppo Mattilan johtamassa kansainvälisessä tutkimuksessa on onnistuttu havaitsemaan ns. punainen ylijättiläistähti juuri ennen sen räjähdystä supernovana 2008bk.  Havainnot tehtiin Euroopan eteläisen observatorion ESOn Chilessä sijaitsevalla VLT (Very Large Telescope) -suurteleskoopilla. Havainto on tärkeä massiivisten tähtien kehityksen ja supernovaräjähdysten ymmärtämisen kannalta. Turun yliopiston Tuorlan observatoriossa työskentelevän Mattilan lisäksi tutkimusryhmään kuuluu tutkijoita Belfastin Queen’s Universitystä sekä Cambridgen, Kööpenhaminan ja Triesten yliopistoista.

Supernovaa kuvattiin VLT-teleskooppiin asennetulla NACO-instrumentilla, jonka adaptiivisen optiikan ansiosta sillä saavutetaan alle kymmenesosakaarisekunnin kuvaustarkkuus. Se vastaa tarkkuutta, jossa viiden senttimetrin tikku näkyy sadan kilometrin etäisyydeltä. Tutkimuksen tulokset julkistetaan tänään ilmestyvässä Astrophysical Journal Letters -artikkelissa.

Supernovan 2008bk räjähdys havaittiin tämän vuoden maalikuun lopussa 13 miljoonan valovuoden etäisyydellä sijaitsevassa spiraaligalaksissa NGC 7793. Se kuuluu tyypin II-P -supernoviin, jotka ovat yleisimpiä supernovia läheisessä maailmankaikkeudessa. Näiden supernovien uskotaan syntyvän suurimassaisten tähtien ytimen luhistumisen seurauksena tapahtuvassa räjähdyksessä, joka päättää tähden elinkaaren. Tällainen supernova voi hetkellisesti vastata kirkkaudeltaan pientä galaksia ja siksi se voidaankin havaita myös kaukaisessa maailmankaikkeudessa.

 ESOn VLT-suurteleskoopilla kuvattu supernovan 2008bk ympäristö juuri ennen tähden räjähdystä (vasemmalla) ja sen jälkeen (oikealla). Ennen räjähdystä otetuista kuvista on identifioitu myöhemmin supernovana räjähtänyt punainen ylijättiläistähti.
Kuva: Mark Crockett, Queen's University Belfast

Luhistumis-supernovina räjähtävien tähtien ominaisuuksien selvittäminen on tärkeä ajankohtainen tutkimusalue massiivisten tähtien kehityksen ja supernovaräjähdysten ymmärtämisen kannalta. Niiden tutkiminen kuitenkin vaatii sitä, että supernovana räjähtänyt tähti voidaan tunnistaa ennen räjähdystä otetuista kuvista. 

Supernovan 2008bk emogalaksia oli kuvattu VLT:llä ennen räjähdystä sekä näkyvän valon että infrapuna-alueessa. Viimeisimmät havainnot tehtiin alle puoli vuotta ennen supernovan räjähdystä VLT:n uudella HAWK-I -kameralla. Huipputarkat VLT:llä otetut kuvat mahdollistivat supernovana räjähtäneen tähden tunnistamisen ennen räjähdystä otetuista kuvista. Supernovan emogalaksi on tässä tapauksessa riittävän lähellä meitä, jotta yksittäiset kirkkaimmat tähdet voidaan erottaa VLT:n ottamista kuvista. Tähden värit ja kirkkaus osoittivat, että se oli ns. punainen ylijättiläinen.

"Juuri ennen räjähdystään tähti oli noin kahdeksan kertaa meidän aurinkoamme massiivisempi. Sen läpimitta oli aurinkoon verrattuna noin 500-kertainen, joten se riittäisi peittämään koko sisemmän aurinkokunnan aina Mars-planeettaan asti. Punaiset ylijättiläistähdet ovat suhteellisen yleisiä myös meidän Linnunradassamme. Hyvä esimerkki on Betelgeuse, joka on toiseksi kirkkain tähti Orionin tähdistössä noin 600 valovuoden etäisyydellä meistä. Uskotaan, että myös Betelgeuse tulee räjähtämään supernovana ehkä muutaman sadantuhannen vuoden kuluessa. Pienen etäisyytensä johdosta tämä supernova loistaisi taivaalla lähes täyden kuun kirkkaudella", akatemiatutkija Seppo Mattila kertoo.

Tähän mennessä tähtitieteilijät ovat onnistuneet havaitsemaan viisi tyypin II-P -luhistumissupernovana räjähtänyttä tähteä ennen räjähdystä. Nämä ovat olleet kaikki punaisia ylijättiläisiä, joista neljä noin kahdeksan kertaa auringon massan kokoisia. Tätä pienemmän massan omaavien tähtien, kuten oman aurinkomme, ei uskota räjähtävän luhistumissupernovana elinkaarensa lopussa vaan ne päätyvät rauhallisempien kehitysvaiheiden kautta ns. valkoisiksi kääpiöiksi.

Euroopan eteläisen observatorion ESOn tiedote tutkimuksesta (englanniksi)

Lisätietoja:
Akatemiatutkija Seppo Mattila, Tuorlan observatorio, Fysiikan ja tähtitieteen laitos, Turun yliopisto, p. (02) 333 8299, seppo.mattila(at)utu.fi

Suomen Akatemia
Tiedottaja Riitta Tirronen
p. (09) 7748 8369, 040 828 1724
riitta.tirronen(at)aka.fi