Hubble ziet vroege fases van een supernova in het jonge heelal
De nieuw gevonden Type II supernova wordt sterk gelensd door een lid van de massieve cluster van sterrenstelsels Abell 370. De straal van de geëxplodeerde ster wordt geschat op 533 keer de straal van de Zon en dat komt overeen met een rode superreus. De supernova bevindt zich ongeveer 11,5 miljard jaar terug in de tijd.
Dit is volgens de onderzoekers de eerste gedetailleerde blik op een supernova in een veel vroeger tijdperk van de evolutie van het heelal. Het is opwindend omdat de astronomen in detail kunnen leren over een individuele ster toen het heelal minder dan 1/5de van zijn huidige leeftijd had. Ze kunnen leren te begrijpen of de sterren die vele miljarden jaren geleden bestonden anders zijn dan de sterren die dichter bij ons staan.
Met behulp van gegevens van de Hubble Space Telescope en de Large Binocular Telescope waren de onderzoekers in staat om drie verschillende gravitationeel gelenste afbeeldingen van de geëxplodeerde ster te identificeren.
De zwaartekrachtslens werkt als een natuurlijk vergrootglas en vermenigvuldigd de kracht van Hubble met een factor 8.
Er zijn drie beelden zichtbaar en hoewel ze tegelijkertijd zichtbaar zijn laten ze de supernova zien zoals die was op verschillende leeftijden, gescheiden door meerdere dagen.
De geëxplodeerde ster is een rode superreus die ongeveer 533 keer groter is dan de Zon en zich op een roodverschuiving van 3 bevindt. Dit betekent dat de supernova ongeveer 60 keer verder weg is dan enige andere supernova die in dergelijk detail is waargenomen.
De onderzoekers zien dat de supernova snel afkoelt en dat stelt hen in staat om in feite te reconstrueren wat er is gebeurd en te bestuderen hoe de supernova in de eerste paar dagen afkoelde met slechts één set afbeeldingen. Het stelt ze als het ware in staat om een herhaling van de supernova te zien.
Ze combineerde hun nieuwe ontdekking met een andere uit 2014 om te schatten hoeveel sterren explodeerden toen het heelal nog maar een fractie van zijn huidige leeftijd had. Uit hun berekeningen volgt dat er mogelijk veel meer supernova’s plaatsvonden dan eerder werd gedacht.
Type II supernova’s zijn catastrofale explosies van zware, kortlevende sterren. Het aantal van dit type supernova’s kan worden gebruikt om te begrijpen hoeveel zware sterren er in sterrenstelsels ontstonden in de periode dat het heelal veel jonger was.
De resultaten zijn in het tijdschrift Nature gepubliceerd.
Artikel: W. Chen et al. 2022. Shock cooling of a red-supergiant supernova at redshift 3 in lensed images. Nature 611, 256-259; doi: 10.1038/s41586-022-05252-5
Eerste publicatie: 12 november 2022
Bron: sci-news
