»Forbløffende« data fra stjerneeksplosion peger på fejl i teorier

I februar måned 2018 – kun et halvt år, før NASAs berømte Kepler-teleskop takkede af efter 10 års solid tjeneste - tog teleskopet billeder af de allerførste øjeblikke af en stjerneeksplosion, en såkaldt supernova.

Sammenholdt med observationer fra andre teleskoper har det givet en helt uset nøjagtig måling af udviklingen på denne type supernova, kaldet Ia, som er særligt vigtig for forskerne. Ia’er bruges nemlig til at måle afstande i universet.

Men selvom der er tale om en enestående chance for at afprøve de fremherskende teorier om supernovadannelse, er svaret på, hvad de nye resultater viser, ikke entydigt.

I to ud af i alt tre videnskabelige artikler baseret på det samme datasæt kommer forskerne med to forskellige bud på den rigtige tolkning, hvilket ifølge astrofysiker Giorgos Leloudas er ret mystisk. Han har ikke selv deltaget i arbejdet, men har læst de tre studier for Videnskab.dk.

»Men fakta er, at de her data er forbløffende. Det er blandt de bedste data nogensinde registreret,« siger Giorgos Leloudas, som er seniorforsker ved DTU Space.

\ Læs mere

Forskellige supernovaer gav stof til Solsystemet

\ Læs mere

Nobelprismodtager: Sådan fandt jeg ud af, hvor hurtigt universet udvider sig

Maximilian Stritzinger er hovedforfatter på et af de nye videnskabelige studier, som er udgivet i tidsskriftet Astrophysical Journal Letters, og medforfatter på et andet, som er udgivet i Astrophysical Journal.

Han og hans del af forskergruppen argumenterer for, at de nye observationer peger i retning af, at der faktisk findes flere forskellige slags Ia’er.

ASASSN-18bts udsendte et andet type lys, end forskerne havde forventet, forklarer Maximilian Stritzinger: Da supernovaen eksploderede, voksede dens lysstyrke først lineært, for derefter at vokse eksponentielt.

»Det var ikke det, vi havde forventet. Vi havde regnet med, at den ville vokse eksponentielt helt fra start. Det gjorde den først efter fire dage,« siger han.

\ Læs mere

’Afpillede’ stjerner forklarer mystiske supernovaeksplosioner

Sammen med blandt andre astrofysiker Ben Shappee fra University of Hawaii argumenterer Maximilian Stritzinger for, at ASSASSN-18bt er en type supernova, der:

1. Enten er skabt af en betydelig mængde radioaktivt materiale, der blandede sig fra midten af stjernen til yderlagene og forårsagede en eksplosion.
2. Eller havde en ledsagerstjerne, som røg i luften takket være en hulens masse helium på dens overflade – og tog den hvide dværg med sig i samme hug. Denne forklaring kaldes ’dobbelt-detonerings-scenariet’.

Begge forklaringer har forskerne hidtil regnet for yderst usandsynlige. Og det er da heller ikke den samme forklaring, man får, hvis man kigger på det tredje videnskabelige studie.

... eller en tredje, mere klassisk tolkning

Forskerne bag det tredje studie argumenterer nemlig for, at dataene i højere grad bakker op om en mere traditionel teori for dannelsen af Ia’er:

I studiet, som også er udgivet i Astrophysical Journal Letters, skriver forskergruppen, at ASSASSN-18bt formentlig har haft en 'almindelig' stjerne, og altså ikke en hvid dværg, at stjæle stof fra, inden den eksploderede.

Det strider ikke imod ideen om, at der kan findes flere typer Ia’er, men det giver en anden forklaring af netop denne Ias mærkelige opførsel, skriver de.

\ Læs mere

Rumteleskop går på pension: Her er Keplers største bedrifter

Og netop denne forklaring var faktisk den oprindelige antagelse, da supernovaen i februar måned blev opdaget og bredt kendt i astrosamfundet, forklarer Giorgos Leloudas, som har læst de tre studier for Videnskab.dk.

Men, fortsætter han, i takt med, at dataene blev behandlet, er forskerne altså tilsyneladende landet på forskellige konklusioner.

»Shappee og Stritzinger er endt med at argumentere imod denne forklaring. De mener, at detaljerne i lysudviklingen passer bedre med deres alternative model. Jeg ved ikke helt, hvad jeg skal tro, for jeg har ikke siddet og nørdet med detaljerede modeller, som de har, men det er lidt af en gåde for mig, at de kan nå frem til noget forskelligt,« siger han.

\ Læs mere

Dansk fysiker: Jeg har målt signaler fra universets fødsel

Eksisterende modeller er utilstrækkelige

Giorgos Leloudas er umiddelbart mest tilbøjelig til at hælde til Stritzingers og Shappees forklaring, eftersom de har gjort sig den ulejlighed at sammenholde observationerne af ASSASSN-18bt med en lang række tidligere supernova-observationer af typen Ia, forklarer han.

Godt nok findes der ikke andre observationer, som er så tæt på Jorden og samtidig så klare, men Giorgos Leloudas mener, at de argumenterer fint for, at der findes flere slags Ia’er på baggrund af den tilgængelige viden på nuværende tidspunkt.

Og selvom de to forskergrupper hælder til forskellige forklaringer på ASASSN-18bts mærkelige opførsel, er de i bund og grund enige om essensen, fortæller Maximilian Stritzinger:

De eksisterende modeller er utilstrækkelige.

»Der findes i virkeligheden en række forskellige forklaringer på vores observationer. Det eneste, der er helt sikkert, er, at vi skal tilbage til tegnebrættet og kigge lidt nærmere på de eksisterende modeller, for der er noget, der ikke stemmer.«

\ Læs mere

Astronomer ser Tycho Brahes supernova

TESS er klar til at tage over fra Kepler

Og selvom man umiddelbart kunne fristes til at tro, at afskeden med Kepler samtidig betød, at vi aldrig kommer til at se så fine observationer som den af ASASSN-18bt igen, er det langt fra tilfældet.

Keplers efterfølger, rumteleskopet TESS, er nemlig allerede i fuld vigør, og de første resultater er netop begyndt at strømme ind. Nu skal forskerne til at kigge på TESS’ data og lede efter flere tidlige supernovaeksplosioner.

\ Læs mere

Keplers arvtager: TESS-teleskopet skal finde superjorde

Jo flere observationer, jo bedre kan modellerne tilpasses og forhåbentlig en dag give os et mere endeligt svar på, hvad der udløser den vigtigste supernovaeksplosion i universet.

»Det vigtigste er, at vi går meget forsigtigt til analyserne af denne type data, så vi ikke får lagt os fast på en forklaring, som ikke er korrekt. Det kan være meget svært at komme af med forkerte teorier igen,« slutter Maximilian Stritzinger.

\ Læs mere

Satellitten TESS giver nyt syn på exoplaneter

\ Læs mere

Planetjægeren TESS har taget sit første billede