Astronomer har nyligen utfört fotometriska och spektroskopiska observationer av SN 2018byg, en märklig supernova av typ Ia. Resultaten av dessa observationer, presenterades i en artikel publicerad den 3 januari på arXiv pre-print server, tyder på att denna kosmiska explosion orsakades av dubbel detonation av ett massivt heliumskal.

Supernovor (SNe) är energiska stjärnexplosioner som i princip klassificeras som typ I och typ II, beroende på deras ljuskurvor och arten av deras spektra. Typ I SNe är indelade i tre underklasser:Ia, Ib och Ic. Typ Ia SNe tros vara resultatet av explosionen av en kol-syre vit dvärg i en binär när den går över den så kallade Chandrasehkar-gränsen (1,4 solmassor), antingen på grund av ackretion från en givare eller fusioner.

Såg först den 4 maj, 2018, SN 2018byg (även känd som ZTF 18aaqeasu eller ATLAS 18pqq) är en av många intressanta Typ Ia SNe. Ett team av astronomer ledda av Kishalay De från California Institute of Technology (Caltech) har genomfört en observationskampanj av denna supernova med hjälp av olika markbaserade teleskop och rymdfarkoster. Dessa observationer gav viktiga insikter om ursprunget till denna stjärnexplosion.

"I det här pappret, vi presenterar observationer av ZTF 18aaqeasu, en märklig typ I SN som uppvisar anmärkningsvärda likheter med förväntade signaturer av en dubbeldetonation av He-shell på en vit dvärg, " skrev forskarna i tidningen.

Som noterats i studien, De och kollegor antar att i fallet med SN 2018byg, explosionen utlöstes troligen av en detonation av ett heliumskal på en vit dvärg. Särskilt, observationer visar att de yttre skikten av ejecta är ovanligt rika på järn (Fe) gruppelement. Detta, enligt astronomerna, kan indikera ett sönderfall av radioaktiva grundämnen i det yttersta utkastet för en explosion som drivs av en helium-skal-detonation.

Vidare, studien fann att fotometriska och nukleosyntetiska egenskaper hos SN 2018byg är flera likheter med sub-luminous Typ Ia SNe. Dock, dess toppfotosfäriska spektra har extremt starka linjetäckningsegenskaper och röda färger, vad som är ovanligt för typ Ia SNe.

För att förklara dessa egenskaper hos SN 2018byg, forskarna jämförde data med olika modeller. De fann att den mest rimliga hypotesen som förklarar SN 2018bygs egenhet är detonationen av ett massivt (cirka 0,15 solmassor) heliumskal på en vit dvärg med en massa på cirka 0,75 solmassor.

"Vi visar att de speciella egenskaperna hos ZTF 18aaqeasu överensstämmer med detonationen av ett massivt (≈ 0,15 M) heliumskal på en sub-Chandrasekhar massa (≈ 0,75 M) vit dvärg efter att ha inkluderat blandning av ≈ 0,2 M material i det yttre ejecta, ", avslutade författarna till tidningen.

Forskarna tillade att egenskaperna och ursprunget hos SN 2018byg gör denna supernova till en i sitt slag. Deras studie tyder på att dubbla detonationer av heliumskal måste vara sällsynta i populationen av termonukleära supernovor.

© 2019 Science X Network