En supernova i en närliggande galax kan ha sitt ursprung från en explosion av en blå superjätte bildad genom sammanslagning av två stjärnor, simuleringar av RIKEN-astrofysiker föreslår. Den asymmetriska karaktären hos denna explosion kan ge tips om var man ska leta efter den svårfångade neutronstjärnan som föddes i denna stellarkatastrof.

En kärnkollapssupernova uppstår när kärnan i en massiv stjärna inte längre tål sin egen gravitation. Kärnan kollapsar i sig själv, utlöser en våldsam explosion som spränger bort stjärnans yttre lager, lämnar efter sig en neutronstjärna eller ett svart hål.

1987, astronomer såg en stjärna explodera i det stora magellanska molnet, en av vår galax närmaste grannar. Sedan dess, forskare har intensivt studerat efterdyningarna av denna supernova, känd som SN 1987A, att förstå förfädersstjärnans natur och dess öde.

Stamfadern till denna typ av supernova är vanligtvis en röd superjätte, men observationer har visat att SN 1987A orsakades av en kompakt blå superjätte. "Det har varit ett mysterium varför stamfadersstjärnan var en blå superjätte, säger Masaomi Ono vid RIKEN Astrophysical Big Bang Laboratory.

Under tiden, Röntgen- och gammastrålningsobservationer av SN 1987A har avslöjat klumpar av radioaktivt nickel i det utsprutade materialet. Detta nickel bildades i stjärnans kärna under dess kollaps, och skyndar nu bort från stjärnan med hastigheter över 4, 000 kilometer per sekund. Tidigare simuleringar av supernovan hade inte helt kunnat förklara hur detta nickel kunde fly så snabbt.

Ono och medarbetare simulerade asymmetriska kärnkollaps-supernovaexplosioner av fyra progenitor-stjärnor och jämförde dem med observationer av SN 1987A. Den närmaste matchen involverade en blå superjätte stamfader bildad av en sammanslagning mellan två stjärnor:en röd superjätte och en huvudsekvensstjärna. Under sammanslagningen, den större stjärnan skulle ha tagit bort materia från sin mindre följeslagare, som spiralerade inåt tills den var helt absorberad, bildar en snabbt roterande blå superjätte.

Detta är första gången som ett binärt fusionsscenario har testats för nickelklumpning av denna supernova, säger Ono. Simuleringen återgav noggrant de snabba klumparna av nickel tillsammans med två strålar av ejecta.

Simuleringen kan också hjälpa till att hitta neutronstjärnan som bildades under supernovan, som inte har hittats trots 30 års letande. I en asfärisk explosion, neutronstjärnan kunde ha sparkats i motsatt riktning mot huvuddelen av utstötningen, och Onos team föreslår att astronomer bör leta efter det i den norra delen av den inre regionen av utstött material.