A csillagászati jelenségek mentén a szupernóvák a legérdekesebbek és látványosságok közé tartoznak. Ez a folyamat akkor fordul elő, amikor bizonyos típusú csillagok elérik élettartama végét, ahol felrobbannak és levetik a külső rétegeiket. A kutatások generációinak köszönhetően a csillagászok a legtöbb megfigyelt szupernóvát két kategóriába sorolhatták (I. és II. Típus), és meghatározhatták, hogy az egyes csillagok melyik elődeik.
A csillagászok azonban eddig nem tudták meghatározni, hogy melyik csillag típus vezet végül az Ic típusú szupernóvához - egy olyan speciális osztályhoz, ahol egy csillag magösszeomláson megy keresztül, miután eltávolították hidrogénjét és héliumát. De a csillagászok két csoportjának erőfeszítéseinek köszönhetően, amelyek elmélyítették a Hubble űrtávcső, A tudósok megtalálják a régóta keresett csillagot, amely az ilyen típusú szupernóvát okozza.
Alapvetően úgy gondolják, hogy az I. típusú szupernóvák olyan bináris rendszerekből származnak, amelyek egy fehér törpéből és egy egymástól szorosan keringő csillagból állnak. Idővel a fehér törpe elkezdi szippantani az anyagot a társától, amíg el nem éri a kritikus tömeget. A túlcsomagolt fehér törpe ezután magcsomódást tapasztal, és hihetetlenül fényes anyag- és energiakitörés alatt robban fel.
Az Ic típusú szupernóvák esetében, amelyek a mag összeomlásakor felrobbanó hatalmas csillagok kb. 20% -át teszik ki, a csillag elvesztette külső hidrogénrétegét és héliumának nagy részét. Ezeket a csillagokat úgy gondolják, hogy a legismertebbek közé tartoznak - legalább 30 napenergiával -, és még a külső rétegek elszenvedése után is fényesek maradnak. Ezért rejtély volt, miért nem tudtak a csillagászok észrevenni egyet, mielőtt az nem szupernóva lett.
Szerencsére 2017-ben Ic típusú szupernóvat észleltek, amely körülbelül 65 millió fényév távolságban található NGC 3938 spirális galaxisban egy fiatal csillagcsoportban zajlik. Az első felfedezést az arizonai Tenagra Obszervatóriumok csillagászai tették, ám a két csillagászcsoport Hubble hogy pontosan meghatározza a forrás pontos helyét.
Az első csapat, Schuyler D. Van Dyk vezetésével - a Caltech Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) vezető kutató tudósával - 2017 júniusában ábrázolta a fiatal szupernóvuát Hubble 3. széles látószögű kamera (WFC 3). Ezután ezt a képet arra használták, hogy meghatározzák a progenitor jelöltet az archívumban Hubble fényképeket, amelyek az NGC 3938-ból készültek 2007. decemberében.
A második csapat, Charles Kilpatrick vezetésével, a kaliforniai Santa Cruz Egyetemen, 2017 júniusában megfigyelte a szupernót infravörös képeken, a W.M. 10 méteres távcsöveinek egyikével. Keck Observatory Hawaii-ban. A csoport ezután ugyanazt az archívumot elemezte Hubble fényképeket, mint Van Dyk csapata, hogy felfedje a lehetséges forrást.
Mindkét csapat tanulmányokat tett közzé, amelyek azt mutatták, hogy az ősök valószínűleg kék szuperszülött volt, amely az NGC 3938 spirálkarának egyikében található. Amint azt Van Dyk a NASA nemrégiben kiadott sajtóközleményében jelezte, „A szupernóva Ic jóhiszemű elődeinek megkeresése a progenitorok keresésének nagy nyereménye. Most először van egyértelműen észlelt jelölt tárgy.
Az a tény, hogy elsősorban a szupernóvat (SN 2017ein) detektálták, szintén nagyon szerencsés, ahogy Kilpatrick kifejtette:
„Szerencséseink voltak, hogy a szupernóva a közelben volt és nagyon fényes, körülbelül 5–10-szer fényesebb, mint a többi Ic típusú szupernóva, ami valószínűleg megkönnyítette az ősök megtalálását. A csillagászok sok Ic típusú szupernóvát észleltek, de ezek túl messze vannak ahhoz, hogy a Hubble megoldódjon. Szüksége van ezen masszív, fényes csillagok egyikére a közeli galaxisban, hogy elmenjen. Úgy tűnik, hogy a legtöbb Ic típusú szupernóva kevésbé masszív, ezért kevésbé fényes, és ez az oka annak, hogy nem találtuk meg őket. "
A progenitor értékelése alapján mindkét csapat két lehetőséget kínálott a forrás identitásának meghatározására. Egyrészt azt sugallták, hogy ez lehet egy izmos csillag, 45 és 55 közötti, nagy tömegű, nagyon fényes és meleg égéssel, ami miatt a hidrogén és a hélium külső rétegei leégenek, mielőtt gravitációs összeomlásnak vetik alá őket.
A második lehetőség az volt, hogy az ősök egy hatalmas bináris rendszer volt, amely egy csillagból állt, amelynek 60 és 80 napelemes tömege között volt, és egy társból, amely 48 napelemes tömeg volt. Ebben a forgatókönyvben a hatalmasabb csillagot a társa megfosztotta a hidrogén- és héliumrétegektől, mielőtt supernovaként felrobbant.
A második lehetőség kissé meglepő volt, mivel nem a csillagászok várják el a jelenlegi modellek alapján. Az I. típusú szupernóvák esetében a csillagászok azt várják el, hogy a bináris rendszerek kisebb tömegű csillagokból állnak, általában egy neutroncsillagból, amelynek társa elhagyta a fő szekvenciáját, és kibővült, hogy vörös óriásré váljon.
Ennek az ősnek a felfedezése tehát rejtélyt adott a csillagászok számára. Egy ideje tudták, hogy az Ic típusú szupernóvák hiányosak a hidrogénben és a héliumban, és nem tudják, miért. Az egyik lehetséges magyarázat az volt, hogy a töltött részecskék erős szele megfosztotta őket. De erre még nem találtak bizonyítékot.
A másik lehetőség szorosan keringő bináris párok volt, ahol az egyik csillagot megfosztották a külső rétegektől, mielőtt felrobbant. De ebben az esetben úgy találták, hogy az anyagból megfosztott csillag még mindig elég hatalmas volt, hogy Ic típusú szupernóvaként felrobbant.
Mint Ori Fox, a Baltimore-i Űrtávcső Tudományos Intézetének (STSI) kutatója és a Van Dyk csapatának tagja elmondta:
„Az Ic típusú szupernovák előállításának e két forgatókönyvének szétválasztása befolyásolja a csillagok evolúciójának és a csillagok kialakulásának megértését, beleértve azt is, hogy a csillagok tömegei hogyan oszlanak meg születésükkor, és hány csillag képződik egymással kölcsönhatásba lépő bináris rendszerekben. És ezeket a kérdéseket nem csak a szupernóvákat tanulmányozó csillagászok akarják tudni, hanem az összes csillagászok is ezt követik. ”
A két csapat azt is jelezte, hogy addig nem lesznek képesek megerősíteni a szülői csillag személyazonosságát, amíg a szupernóva körülbelül két év alatt elhalványul. Ebben az időben remélik, hogy használni fogják a NASA-t James Webb Űrtávcső (JWST), amelyet 2021-ben terveznek elindítani, hogy megvizsgálja, hogy a progenitor még mindig nagyon fényes (a várakozásoknak megfelelően), és pontosabban mérje meg fényességét és tömegét.
Ez a legújabb felfedezés nemcsak kitölti néhány olyan lyuk tudásunkat, hogy egyes csillagok hogyan viselkednek, amikor elérik a fő szekvencia fázisuk végét, hanem lehetőséget ad a csillagászoknak arra is, hogy többet megismerjenek a csillagok kialakulásáról és fejlődéséről az univerzumban . Amikor a következő generációs távcsövek elérhetővé válnak az elkövetkező években, a csillagászok reménykednek arra, hogy alapvető betekintést nyerjenek ezekbe a kérdésekbe.
Van Dyk vezette, „SN 2017ein és az Ic típusú Supernova Progenitor lehetséges első azonosítása” című tanulmány jelent meg a Az asztrofizikai folyóirat júniusban. A második tanulmány, az „Ic típusú szupernova 2017ein potenciális progenitora” megjelent a A Királyi Csillagászati Társaság havi értesítései ebben az októberben.
