Astronomer har identifierat resterna av en supernova, SN 1181, som syntes på himlen år 1181. Denna unika upptäckt, bekräftad genom observationer från Keck Cosmic Web Imager (KCWI) vid Keck-observatoriet på Hawaii, avslöjar en nebulosa, Pa 30, som tros innehålla det utkastade materialet från explosionen. Filamenten inom nebulosan expanderar snabbt ut från explosionens centrum med en hastighet på cirka 1000 kilometer per sekund. Forskarna har därmed fått en unik inblick i hur supernovor utvecklas över tid.
Upptäckten inkluderar detaljerade tredimensionella kartor över nebulosans struktur, där de ovanliga filamenten lyser av svavel och sträcker sig tre ljusår ut från explosionsplatsen. Filamenten, som kartlagts med hjälp av KCWI förmåga att samla spektral data, ger astronomerna en “rörlig bild” av hur resterna rör sig ut från explosionen. Materialet är antingen på väg mot oss (blåförskjutet) eller bort från oss (rödförskjutet), vilket kan jämföras med Dopplereffekten där ljudet ändras beroende på om en brandbil närmar sig eller åker bort.
KCWI-instrumentet på Keck, som nyligen fick en uppgradering med en ”röd arm” för att täcka ljusets röda och infraröda spektrum, har spelat en avgörande roll i denna analys. Caltechs doktorand Nikolaus Prusinski beskriver 3D-kartan som de mest detaljerade mätningarna av Pa 30 hittills och det största sammanhängande området som undersökts med KCWI röda kanal.
Forskarna tror att explosionen orsakades av en termonukleär detonation av en vit dvärg – en typ av supernova som kallas Typ Iax, där en del av stjärnan överlevde som en så kallad ”zombie-stjärna.” Detta delvis misslyckade utbrott skapade en asymmetrisk, kavitetsliknande struktur i nebulosan, vilket man nu studerar vidare för att förstå hur den bildades. Filamentens tillkomst kan ha orsakats av en omvänd chockvåg som komprimerat omgivande damm, även om detta fortfarande undersöks.
Amatörastronom hittade nebulosan
Bakgrunden till fyndet går tillbaka till 2013, då amatörastronomen Dana Patchick först identifierade Pa 30. Genom att analysera bilder från det numera pensionerade Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) upptäckte han nebulosan på den plats där supernovan observerades av kinesiska och japanska astronomer för över 800 år sedan. De dokumenterade att stjärnan lyste på himlen i nästan sex månader, vilket motsvarade en svagare explosion än de flesta supernovor, vilket stämmer överens med Typ Iax-kategorin.
Denna upptäckt öppnar dörrar till en fördjupad förståelse av stjärnors död och de långsiktiga effekterna av supernovor. ”Morfologin hos detta objekt är mycket märklig och fascinerande,” säger forskaren Tim Cunningham, och tillägger att den tredimensionella kartan ger en tydlig tidslinje som pekar tillbaka exakt till året 1181. Cunningham är ledare av forskningen kring Pa30 och huvudförfattare i den nyligen publicerade artikeln Expansion Properties of the Young Supernova Type Iax Remnant Pa 30 Revealed i The Astrophysical Journal Letters. Läs mer om nyheten på Keck Observatory hemsida.
