Η σουπερνόβα τύπου II είναι ένα πραγματικά εκπληκτικό αστρονομικό γεγονός. Όπως συμβαίνει με όλες τις σουπερνόβες, ένας τύπος II αποτελείται από ένα αστέρι που βιώνει πυρήνα κατάρρευση στο τέλος του κύκλου ζωής του και εκρήγνυται, προκαλώντας να ρίξει τα εξωτερικά του στρώματα. Μια υποκατηγορία αυτού του τύπου είναι γνωστή ως Type IIb, τα οποία είναι αστέρια που έχουν αφαιρεθεί από το καύσιμο υδρογόνου τους και υφίστανται κατάρρευση επειδή δεν είναι πλέον σε θέση να διατηρήσουν τη σύντηξη στον πυρήνα τους.
Πριν από δεκαεπτά χρόνια, οι αστρονόμοι ήταν αρκετά τυχεροί που είδαν μια σουπερνόβα τύπου IIb στον γαλαξία NGC 7424, που βρίσκεται 40 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά στον νότιο αστερισμό Grus. Τώρα που αυτό το σουπερνόβα έχει ξεθωριάσει, το Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble πρόσφατα κατέλαβε την πρώτη εικόνα ενός επιζών συντρόφου, αποδεικνύοντας έτσι ότι οι σουπερνόβες πράγματι συμβαίνουν σε συστήματα διπλού αστεριού.
Η μελέτη, με τίτλο «Ανίχνευση υπεριώδους ακτινοβολίας του δυαδικού συντρόφου στον τύπο IIb SN 2001ig», δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Αστροφυσική Εφημερίδα. Η μελέτη διεξήχθη από τον Stuart Ryder του Αυστραλιανού Αστρονομικού Παρατηρητηρίου και περιελάμβανε μέλη από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech), το Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικού Τηλεσκοπίου (STSI), το Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ, το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, το Πανεπιστήμιο της Υόρκης και Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια.
Αυτή η ανακάλυψη είναι η πιο συναρπαστική απόδειξη μέχρι σήμερα ότι κάποιες σουπερνόβες προέρχονται ως αποτέλεσμα του σιφωνισμού μεταξύ δυαδικών ζευγών. Όπως ανέφερε ο Stuart Ryder σε πρόσφατο δελτίο τύπου της NASA:
«Γνωρίζουμε ότι η πλειονότητα των τεράστιων αστεριών είναι σε δυαδικά ζεύγη. Πολλά από αυτά τα δυαδικά ζεύγη θα αλληλεπιδρούν και θα μεταφέρουν αέριο από το ένα αστέρι στο άλλο όταν οι τροχιές τους τα φέρνουν κοντά. "
Το σουπερνόβα, που ονομάζεται SN 2001ig, εντοπίστηκε από τους αστρονόμους το 2002 χρησιμοποιώντας το πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (VLT). Το 2004, αυτές οι παρατηρήσεις παρακολούθησαν το Gemini South Observatory, το οποίο υπαινίχθηκε για πρώτη φορά την παρουσία ενός επιζών δυαδικού συντρόφου. Γνωρίζοντας τις ακριβείς συντεταγμένες, ο Ryder και η ομάδα του κατάφεραν να εστιάσουν το Hubble σε αυτήν την τοποθεσία καθώς η λάμψη της σουπερνόβα εξασθενεί.
Το εύρημα ήταν ιδιαίτερα τυχαίο, διότι θα μπορούσε επίσης να ρίξει φως σε ένα αστρονομικό μυστήριο, το οποίο είναι το πώς οι σουπερνόβα με απογυμνωμένο περίβλημα χάνουν τους εξωτερικούς τους φακέλους. Αρχικά, οι επιστήμονες πίστευαν ότι ήταν το αποτέλεσμα των αστεριών με πολύ γρήγορους ανέμους που έσπρωξαν τους εξωτερικούς τους φακέλους. Ωστόσο, όταν οι αστρονόμοι άρχισαν να αναζητούν τα πρωτεύοντα αστέρια που γεννήθηκαν αυτά τα σουπερνόβα, δεν μπορούσαν να τα βρουν.
Όπως εξήγησε ο Ori Fox, μέλος του Επιστημονικού Ινστιτούτου Διαστημικού Τηλεσκοπίου και συν-συγγραφέας στο έγγραφο:
«Αυτό ήταν ιδιαίτερα παράξενο, επειδή οι αστρονόμοι περίμεναν ότι θα ήταν τα πιο ογκώδη και τα πιο λαμπρά προγονικά αστέρια. Επίσης, ο τεράστιος αριθμός των υπερκαινοφανών απογυμνωμένου φακέλου είναι μεγαλύτερος από τον προβλεπόμενο. "
Αυτό οδήγησε τους επιστήμονες να θεωρήσουν ότι πολλά από τα αστέρια που έχουν αφαιρεθεί ήταν τα πρωταρχικά συστήματα δυαδικών αστεριών χαμηλότερης μάζας. Το μόνο που έμεινε ήταν να βρούμε μια σουπερνόβα που ήταν μέρος ενός δυαδικού συστήματος, το οποίο ο Ryder και οι συνάδελφοί του ξεκίνησαν να κάνουν. Αυτό δεν ήταν εύκολο καθήκον, δεδομένου ότι ο σύντροφος ήταν μάλλον λιποθυμία και στα όρια του τι Χαμπλ μπορούσε να δει.
Επιπλέον, δεν είναι γνωστό ότι πολλοί σουπερνόβα πέφτουν σε αυτό το εύρος απόστασης. Τελευταίο, αλλά όχι λιγότερο σημαντικό, έπρεπε να γνωρίζουν την ακριβή θέση μέσω πολύ ακριβών μετρήσεων. Χάρη στην εξαιρετική ανάλυση του Hubble και την υπεριώδη ικανότητα, μπόρεσαν να βρουν και να φωτογραφίσουν τον επιζώντα σύντροφό τους.
Πριν από το σουπερνόβα, τα αστέρια σε τροχιά μεταξύ τους με περίοδο περίπου ενός έτους. Όταν το κύριο αστέρι εξερράγη, είχε αντίκτυπο στον σύντροφο, αλλά παρέμεινε άθικτο. Εξαιτίας αυτού, το SN 2001ig είναι ο πρώτος επιζών σύντροφος που φωτογραφήθηκε ποτέ.
Κοιτώντας μπροστά, ο Ryder και η ομάδα του ελπίζουν να προσδιορίσουν με ακρίβεια πόσες σουπερνόβες με απογυμνωμένους φακέλους έχουν συντρόφους. Προς το παρόν, εκτιμάται ότι τουλάχιστον οι μισοί από αυτούς, ενώ οι άλλοι μισοί χάνουν το εξωτερικό τους τυλιγμένο λόγω αστρικών ανέμων. Ο επόμενος στόχος τους είναι να εξετάσουν τελείως απογυμνωμένους φακέλους, σε αντίθεση με τους SN 2001ig και SN 1993J, οι οποίοι είχαν αφαιρεθεί μόνο περίπου 90%.
Ευτυχώς, δεν θα χρειαστεί να περιμένουν για να εξετάσουν αυτά τα σουπερνόβα με πλήρη απογυμνωμένο φάκελο, καθώς δεν έχουν τόσο μεγάλη αλληλεπίδραση σοκ με αέριο στο περιβάλλον τους. Με λίγα λόγια, αφού έχασαν τους εξωτερικούς τους φακέλους πολύ πριν εκραγούν, εξασθενίζουν πολύ πιο γρήγορα. Αυτό σημαίνει ότι η ομάδα θα πρέπει να περιμένει μόνο δύο έως τρία χρόνια πριν αναζητήσει τους επιζώντες συντρόφους.
Οι προσπάθειές τους είναι επίσης πιθανό να βοηθηθούν από την ανάπτυξη του Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST), το οποίο έχει προγραμματιστεί να κυκλοφορήσει το 2020. Ανάλογα με το τι βρίσκουν, οι αστρονόμοι μπορεί να είναι έτοιμοι να λύσουν το μυστήριο του τι προκαλεί τους διαφορετικούς τύπους σουπερνόβων, τα οποία θα μπορούσαν επίσης να αποκαλύψουν περισσότερα για τους κύκλους ζωής των αστεριών και τη γέννηση του μαύρες τρύπες.
