Man trodde tidigare att molekyler och damm helt skulle utplånas av de enorma explosionerna av supernovor. Än, för första gången, forskare har upptäckt att så inte är fallet.

En grupp forskare, inklusive de som finansieras av European Research Council (ERC) finansierade projekt SNDUST och COSMICDUST, har identifierat två tidigare oupptäckta molekyler; formylium (HCO+) och svavelmonoxid (SO), hittas i efterdyningarna av Supernova 1987A. Efter att ha exploderat i februari 1987, Supernova 1987A ligger 163, 000 ljusår bort i det stora magellanska molnet en satellitgalax i vår egen Vintergatans galax.

Dammfabriken av en mycket ung supernovarest

Huvudförfattaren till studien publicerad i tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society , Dr Mikako Matsuura, från Cardiff University's School of Physics and Astronomy sa, "Det här är första gången som vi har hittat dessa arter av molekyler i supernovor, vilket ifrågasätter våra långvariga antaganden att dessa explosioner förstör alla molekyler och damm som finns i en stjärna.' Till dessa nyligen identifierade molekyler fanns föreningar som kolmonoxid (CO) och kiseloxid (SiO) som redan tidigare hade upptäckts.

Att hitta dessa oväntade molekyler öppnar möjligheten att stjärnornas explosiva död skapar moln av överbliven gas som kyls ner till under 200°C, vilket resulterar i att de olika syntetiserade tunga grundämnena börjar hysa molekyler, skapa vad som har kallats en "dammfabrik". Som Dr Matsuura fortsätter med att förklara, "Det som är mest förvånande är att denna fabrik av rika molekyler vanligtvis finns under förhållanden där stjärnor föds. Döden av massiva stjärnor kan därför leda till födelsen av en ny generation.'

När nya stjärnor skapas av de tyngre elementen som sprids under explosioner, detta arbete öppnar möjligheten att bättre förstå sammansättningen av dessa begynnande stjärnor genom att analysera deras källa.

Ett spektakulärt himmelskt farväl

Supernovornas mekanik är relativt väl förstått. När massiva stjärnor kommer till slutet av sin stjärnutveckling, de får i princip slut på bränsle, med inte tillräckligt med värme och energi kvar för att motverka sin egen gravitationskraft. Följaktligen, stjärnans yttre regioner kraschar ner mot kärnan med formidabel kraft, utlöser den spektakulära explosionen och lämnar vad som ser ut att vara en ny ljus stjärna bakom sig, innan det försvinner.

Ända sedan upptäckten för över 30 år sedan, astronomer har mött hinder i jakten på att studera Supernova 1987A, speciellt när det gäller att undersöka dess innersta kärna. Denna forskning utfördes med hjälp av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) som gjorde det möjligt för teamet att utforska i anmärkningsvärd detalj. Eftersom anläggningen med sina 66 antenner kan observera våglängder i millimeter – belägen mellan infrarött och radioljus i det elektromagnetiska spektrumet – kan den penetrera supernovans damm- och gasmoln. Denna förmåga gjorde det möjligt för den att exponera de nybildade molekylerna.

För att utöka sina nuvarande rön, teamet planerar att fortsätta använda ALMA för att fastställa förekomsten av HCO+ och SO-molekyler, samt vidare utforska för hittills oupptäckta molekyler.