Astronomer vid Las Cumbres Observatory (LCO) är en del av ett internationellt team av forskare som använde NASA:s Kepler-satellit för att få en sällsynt glimt av en Typ Ia-supernova minuter efter explosionen. Supernovan, heter SN 2018oh, var ljusare än väntat under de första dagarna. Den ökade ljusstyrkan är en indikation på att den smällde in i en närliggande medföljande stjärna. Detta lägger till den växande mängden bevis för att vissa, men inte allt, av dessa termonukleära supernovor har en stor sällskapsstjärna som utlöser explosionen.

Las Cumbres Observatory (LCO), baserad i Goleta, Kalifornien, är ett globalt nätverk av 21 robotteleskop som fick några av de bästa data som karakteriserar supernovan till stöd för NASA-uppdraget. Wenxiong Li, huvudförfattaren till en av tre artiklar som publicerades idag om fyndet, var baserad på LCO när mycket av forskningen pågick. Fem andra LCO-astronomer, som är anslutna till University of California Santa Barbara (UCSB), bidrog också till två av tidningarna.

Att förstå ursprunget till supernovor av typ Ia är avgörande eftersom de används som standardljus för att kartlägga avstånd i kosmologi. De användes för att upptäcka mörk energi, den mystiska kraften som får universum att accelerera i sin expansion. Astronomer har länge vetat att en supernova är explosionen av en tät vit dvärgstjärna (En vit dvärg har solens massa, men bara jordens radie; en tesked av en vit dvärg skulle väga ungefär 23 000 pund) Vad som utlöser explosionen är mindre väl förstått. En teori hävdar att explosionerna är en sammanslagning av två vita dvärgstjärnor. En annan är att den andra stjärnan inte alls är en vit dvärg, men en normalstor eller till och med jättestjärna som bara förlorar en del av sin materia till den vita dvärgen för att initiera explosionen. I denna teori, explosionen slår sedan in i den överlevande andra stjärnan, vilket gör att supernovan är mycket ljus under de tidiga timmarna.

Att testa teorin ansågs så viktigt för NASA att några av de sista månaderna av Kepler-satellitens liv ägnades åt att leta efter detta fenomen. Keplers förmåga att ta data över stora delar av himlen med några minuters mellanrum var unik och det gjorde det möjligt för forskare att observera denna typ av supernova vid de tidigaste ögonblicken i explosionen – den tidigaste som någonsin setts.

När Kepler-satelliten observerade en supernova, det behövde stöd från andra instrument. Eftersom satelliten bara mäter ljusets ljusstyrka och bara ser i svart och vitt, astronomer använde också markbaserade teleskop för att titta på explosionen i färg och för att få spektroskopi för att avslöja dess kemiska signaturer. Vanliga markbaserade teleskop har inte Keplers massiva synfält och begränsas av jordens rotation – observationer är begränsade till lokala nattetid. Las Cumbres observatorium, med sitt nätverk av teleskop över hela jorden, har alltid teleskop redo i mörkret. LCO-nätverket, som Kepler, kan stirra på samma plats i 24 timmar och mer.

"Kepler och Las Cumbres Observatorys kapacitet är så komplementära, Jag har drömt om att använda dem tillsammans för att ta itu med ursprunget till supernovor av typ Ia i flera år. Det är fantastiskt att se det äntligen hända, " sa Andy Howell, som är chef för supernovagruppen vid LCO, en medlem av fakulteten vid UCSB, och en medförfattare på två av tidningarna.

Kepler-satelliten pekar normalt bakåt i sin bana, bort från jorden. NASA beslutade att detta var nödvändigt både för att skydda satellitens optik från skräp och för att undvika att jordens bländning överväldigade de känsliga detektorerna. Mål som ses i denna riktning från Kepler är inte synliga från de markbaserade teleskopen särskilt länge. Med Kepler närmar sig slutet av sitt liv, NASA beslutade att ta risken att rikta teleskopet framåt i sin bana. Detta gjorde det möjligt för LCO att samtidigt ta data medan Kepler observerade supernovan.

Howell lade till, "Det talar verkligen för deras anda av upptäckt på NASA att de tog en risk i vetenskapens namn med Kepler. Det lönade sig."

Det är inte första gången som förvrängningar i det tidiga ljuset av termonukleära supernovor har setts. Liknande effekter observerades i supernovor 2012, 2014, och 2017. Las Cumbres Observatory var den enda anläggningen som har spelat en roll i alla dessa studier [se historien här]. Tolkningen av resultaten har inte alltid varit okomplicerad. Händelsen 2012 hade sparsam data. Den 2014 var en mycket ovanlig supernova. Den från 2017 lyckades inte matcha andra teoretiska förutsägelser associerade med att en supernova hade en stor följeslagare. Även den nya supernovan är inte utan kontroverser - vissa forskare i det stora internationella laget tror att andra förklaringar kan förklara supernovans märkliga tidiga beteende.

"Det här var så spännande eftersom det var ett sällsynt fall att vi som observatörer fick gå och leta efter något som hade förutspåtts från datorsimuleringar, " sa Curtis McCully som är vetenskapsman vid LCO och medförfattare på två av tidningarna.

Ytterligare observationer av SN 2018oh och andra supernovor som den kan avgöra kontroversen om dess konstiga beteende under de första dagarna precis efter explosionen. Medan NASA:s Kepler har slut på bensin, Las Cumbres-observatoriet har precis börjat.

McCully lade till, "Med ny teknik som LCO-nätverket av robotteleskop och Kepler-rymdfarkoster, vi har flyttat ut ur eran med stillbilder till filmer av universum:det är en så spännande tid att vara i astronomi när vi letar efter vad som verkligen går i höjden på natten."