En konstnärs intryck av en superluminös supernova och en tillhörande gammastrålning som drivs av en snabbt snurrande neutronstjärna. En ny modell föreslår att en liten snedställning mellan neutronstjärnans spinn och magnetiska axlar kan driva både den superluminösa supernovan och fenomenet gammastrålning. Kredit:ESO
En "kärnkollaps"-supernova uppstår när järnkärnan i en massiv stjärna kollapsar under tyngdkraften och sedan backar, genererar tryckvågor och stötar som fortplantar sig utåt. En superluminösa supernovor är en sällsynt klass av kärnkollapssupernovor vars ljusstyrka, lika med 10-1000 miljarder solar, är för hög för att drivas av den vanliga processen som driver supernovor, det radioaktiva sönderfallet av nickel (det finns inte tillräckligt med nickel för att göra det). Källan till energin har varit hett omtvistad, med förslag inklusive stötar från det utstötade materialet eller pulserande instabiliteter som interagerar med omgivande material. Den mest populära modellen, dock, är den ihållande tillförseln av energi från en källa som en snurrande kompakt kvarleva:en neutronstjärna eller ett växande svart hål.
Långvariga gammastrålningskurar är de som varar i några sekunder upp till flera minuter, till skillnad från de vanligare gammastrålningsskurarna som varar under några sekunder. De långvariga utbrotten misstänks ha upprätthållits av rotationsenergin hos ett snurrande kompakt föremål som lämnats kvar från en supernova. Superluminous supernovor verkar förknippas med dessa typer av långvariga skurar, ge stöd åt tanken att de också drivs av en snurrande rest.
CfA-astronomen Matt Nicholl och fyra kollegor har föreslagit en förenande modell för superluminösa supernovor och långvariga gammastrålningsskurar där en snurrande neutronstjärna har en liten snedställning mellan sin spinnaxel och sin magnetiska axel. Konsekvensen är att avsevärda delar av den snurrande kraften tillförs både till supernovan och till en stråle av partiklar som rör sig med hastigheter nära ljusets hastighet som möjliggjorde den långa skuren. Dessutom, forskarna kan förutsäga radioutstrålning och termiska vindeffekter, och för att ta itu med några av de övergående effekterna som uppträder i dessa dramatiska händelser.