När en stjärna som är upp till 20 gånger mer massiv än solen exploderade i en närliggande galax, var explosionen så kraftfull att den var synlig för blotta ögat från jordens södra halvklot i veckor 1987. Forskare har äntligen identifierat ättlingen till den supernovan – en neutronstjärna. Två instrument på James Webb Space Telescope (JWST), som observerade supernovan vid infraröda våglängder, upptäckte kemiska bevis som involverade argon- och svavelatomer som indikerade att den nyfödda neutronstjärnan var gömd bakom skräp som blivit över från explosionen, sa forskare i torsdags.
Sådana explosioner kan skapa ett svart hål eller en neutronstjärna. Webbs observationer löser pusslet som uppstod från denna supernova. ”Efter att ha spårat supernovor och letat efter ett kompakt föremål i mer än tre decennier är det spännande att äntligen hitta de saknade bevisen för en neutronstjärna, tack vare JWST”, säger astrofysikprofessor Claes Fransson vid Stockholms universitet, huvudförfattare till den publicerade studien i tidskriften Science.
Neutronstjärnor är de oerhört täta, kompakta resterna av explosionen av en massiv stjärna”, säger studiens medförfattare Patrick Kavanagh, lektor i experimentell fysik vid University of Maynooth i Irland. ”Det är jämförbart med att komprimera hela solens massa till en stadsstorlek. De är så täta att en sked av en neutronstjärna kan väga ett berg.” Denna supernova, som heter 1987A, inträffade 160 000 ljusår från jorden i det stora magellanska molnet, en dvärggalax i närheten av vår Vintergatan.
På grund av sin stora massa hade stjärnan en relativt kort livslängd på cirka 20 miljoner år, mycket mindre än vår sol. Ljus från explosionen sågs från jorden den 24 februari 1987, dagen efter en supernovaexplosion av neutriner – subatomära partiklar som produceras i enorma mängder när kärnan i en stor stjärna kollapsar – upptäcktes. Det var första gången sedan 1604 som en supernova var synlig för blotta ögat. Webbs instrument upptäckte argon- och svavelatomer som fick sina yttre elektroner avskalade, vilket betyder att de var ”joniserade”.
Forskarna studerade olika scenarier och fann att dessa atomer kunde ha stannat kvar i det tillståndet endast med ultraviolett och röntgenstrålning från neutronstjärnan. De arbetar nu med att fastställa vilken typ av neutronstjärna det är: en snabbroterande typ som kallas en pulsar med ett starkt magnetfält, eller en ”tystare” med ett svagt magnetfält. Upptäckten representerar ytterligare en prestation för Webb, som började sin verksamhet 2022.
