For fire århundreder siden observerede Johannes Kepler en lysende ny stjerne på nattehimlen. Astronomer fra hele verden lagde mærke til det, men det blev kendt som Keplers stjerne. Det blev forårsaget af en stjerneeksplosion 20.000 lysår fra Jorden, og det var den seneste supernova med blotte øjne, der dukkede op i vores galakse.
Vi ved nu, at Keplers stjerne var en Type Ia supernova. Det er den type supernova, vi bruger til at måle galaktiske afstande. Vi ser det nu som en supernova-rest kendt som SN 1604, en sky af ekspanderende gas og støv, der blev kastet ud af eksplosionen.
Keplers illustration af supernovaen, angivet vedN. Kredit: Kepler/Fra Stella Nova
Fordi det er relativt tæt på, og astronomer så det forekomme, er SN 1604 en af de mest undersøgte supernova-rester. Moderne rumteleskoper såsom Chandra røntgenobservatoriet har observeret resterne i tyve år. Det har givet os en dybere forståelse af, hvordan rester udvikler sig. Og resultaterne er stadig overraskende.
For nylig har en undersøgelse set på, hvordan udstødt materiales hastighed bevæger sig over tid, og det viser sig at være utroligt hurtigt. I denne undersøgelse sporede holdet hastigheden af mere end et dusin 'knuder' eller klumper af snavs i supernova-resten. Den hurtigste af disse knob bevæger sig med mere end 10.000 kilometer i sekundet. Den gennemsnitlige hastighed af knobene er næsten 5.000 kilometer i sekundet. Disse hastigheder er sammenlignelige med hastigheder set i ekstra-galaktiske supernovaer umiddelbart efter, at de er opstået. Det betyder, at selv efter fire århundreder er resterne ikke blevet langsommere.
Denne fortsatte høje hastighed er sandsynligvis, fordi eksplosionens chokbølge fjerner det meste af den interstellare gas fra regionen. Det betyder også, at supernovaer er utroligt effektive til at så universet med nyt materiale. Solen, Jorden og mennesker er alle produkter af restgas og støv.
En kunstners indtryk af to hvide dværge i færd med at smelte sammen. Kredit: University of Warwick/Mark Garlick
Undersøgelsen giver os også nogle fingerpeg om, hvordan Type Ia supernovaer opstår. En almindelig tanke er, at de opstår, når en hvid dværg og en rød kæmpestjerne er i en tæt binær bane. Materiale fra den røde dværg fanges af den hvide dværg, hvilket får stjernen til at kollapse og eksplodere, når dens masse krydser Chandrasekhar-grænsen. Denne undersøgelse fandt tegn på en stjerne i resten, og bevægelsen af knuderne er ikke sfærisk symmetrisk. Dette tyder på, at supernovaen i stedet blev forårsaget af sammenstødet mellem to hvide dværge.
Det er 400 år siden den sidste relativt tætte supernova, hvilket er usædvanligt lang tid. Der burde være en supernova i vores galakse cirka hvert 50. år. Men heldigvis har SN 1604 stadig meget at lære os, indtil den næste nærliggende supernova opstår.
Reference:Millard, Matthew J., et al. “ En Ejecta Kinematics-undersøgelse af Keplers Supernova-rest med Chandra HETG-spektroskopi i høj opløsning .'The Astrophysical Journal893,2 (2020): 98.
